專利名稱：鈦合金加工工藝及其生產(chǎn)鈦棒和鈦絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈦合金加工工藝，具體是應(yīng)用于鈦合金的毛坯加工、鈦棒的加工以及鈦絲的加工。
背景技術(shù)：
金屬熱還原法生產(chǎn)出的海綿狀金屬鈦是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，它是鈦材、鈦粉及其他鈦構(gòu)件的原料。把鈦鐵礦變成四氯化鈦，再放到密封的不銹鋼罐中，充以氬氣，使它們與金屬鎂反應(yīng)，就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的，還必須把它們?cè)陔姞t中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。傳統(tǒng)的對(duì)海綿鈦的加工工藝中，往往只是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的熔鑄及作為鈦錠(毛坯件)，這種傳統(tǒng)工藝存在以下缺點(diǎn):1、毛坯件的硬度高，韌性低，機(jī)械加工性能差；2、當(dāng)使用毛坯件來(lái)制作鈦棒或鈦絲時(shí)，需要再次進(jìn)行復(fù)雜的工藝過(guò)程，導(dǎo)致生產(chǎn)鈦棒或鈦絲的效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鈦合金加工工藝,主要是將海 綿鈦加工成毛坯件,該毛坯件的機(jī)械加工性能優(yōu)良,可以直接進(jìn)行鈦棒或鈦絲的生產(chǎn)。本發(fā)明還公開(kāi)了利用該加工工藝生產(chǎn)鈦棒和鈦絲的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明中公開(kāi)了一種鈦合金加工工藝，利用該工藝生產(chǎn)鈦棒的方法以及利用該工藝生產(chǎn)鈦棒的方法；鈦合金加工工藝，包括以下工序:I)壓電極，將海綿鈦通過(guò)壓機(jī)進(jìn)行壓電極，形成致密的海綿鈦壓制塊電極；2)真空熔鑄，在1700 1800°C以及-1O3Pa的條件下，對(duì)上述海綿鈦壓制塊電極
進(jìn)行三次真空熔鑄；3)開(kāi)坯，在1000°C的條件下，通過(guò)油壓機(jī)開(kāi)坯，最終壓成正方形坯；4)第一次軋制，在970 980°C的條件下，用軋機(jī)初步軋制成圓柱體形狀毛坯；5)第二次軋制，在950°C的條件下，用軋機(jī)軋制成毛坯件。上述海綿鈦包含鈦、鋁和釩，其中，鈦的質(zhì)量百分比為90%，鋁的質(zhì)量百分比為6%，鑰;的質(zhì)量百分比為4%。上述步驟3中，最終壓成邊長(zhǎng)為150m的正方形坯。上述步驟4中，通過(guò)軋機(jī)初步軋制成直徑為50mm的圓柱體毛還。上述的鈦合金加工工藝，海綿鈦在真空熔鑄后形成焊接成一體的電極體，該點(diǎn)機(jī)體的機(jī)械加工性能優(yōu)良，經(jīng)過(guò)油壓開(kāi)坯后再進(jìn)行二次軋制，最終使得毛坯件的形狀為圓柱體形狀，其可以直接用于欽棒和欽絲的加工；提聞了欽棒和欽絲生廣的效率。其中，海綿欽在真空熔爐中進(jìn)行三次熔鑄，三種熔鑄方法聯(lián)合使用，可以制備出質(zhì)量要求高的鈦合金材料，該鈦合金材料具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能；第一次熔鑄是制備自耗電極，第二次為重熔，重熔金屬再經(jīng)第三次熔鑄(第三次熔鑄也為重熔)。三次熔鑄的方法一般有:真空感應(yīng)爐熔煉加真空電弧重熔加電渣重熔；真空感應(yīng)爐熔煉加電渣重熔加真空電弧重熔；非自耗電極真空電弧熔煉(凝殼爐熔煉)加電子束熔煉加真空電弧重熔。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦棒的方法，在步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序:6)退火校直，將退火爐的退火溫度控制在730 760°C之間，到達(dá)設(shè)定溫度后保溫I小時(shí)，完成后，將材料逐根取出，并放置在平臺(tái)上充分冷卻；7)剝皮，首次剝皮量為材料的橢圓度，后續(xù)每次剝皮量控制在0.5mm ;在剝皮過(guò)程中，挑選出表面有缺陷的材料；8)熱校直，將剝皮完成后的材料進(jìn)行熱校直，熱校直溫度控制在600 650°C，保溫時(shí)間為40分鐘；挑選出表面缺陷深度大于0.15mm的材料；9)磨光，將熱校直后的材料進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，粗磨的磨量為0.05mm，細(xì)磨的磨量為
0.03mm，細(xì)磨的次數(shù)為兩次。10)檢驗(yàn)，對(duì)磨光后的材料的表面以及整體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)；11)探傷，采用水浸點(diǎn)聚集的方法通過(guò)探傷儀器進(jìn)行探傷，挑選出不合格材料；將合格的材料進(jìn)行二次探傷；12)拋光，對(duì)探傷合格的材料進(jìn)行拋光；13)打標(biāo)和包裝，將拋光后的材料打標(biāo)，最終通過(guò)塑料薄膜進(jìn)行包裝。上述步驟8和步驟9之間，還包括對(duì)熱校直后的材料進(jìn)行平頭倒角的步驟。以上生產(chǎn)鈦棒的方法，其延續(xù)了鈦合金的加工工藝流程，直接進(jìn)入了鈦棒的退火和成型階段，生產(chǎn)效率高；而且在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)材料進(jìn)行了精細(xì)的加工步驟，生產(chǎn)出的鈦棒精度高，將不合格的材料及時(shí)挑選出來(lái)，保證了最終產(chǎn)品的高質(zhì)量；采用本方法生產(chǎn)的鈦棒，可以大規(guī)模應(yīng)用于高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械加工領(lǐng)域。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦絲的方法，在步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序:6)高溫石墨爐潤(rùn)清；7)拉拔，在800°C的條件下拉鈦絲；8)退火，在750 780°C之間進(jìn)行退火，保溫I小時(shí)后取出材料，進(jìn)行充分冷卻；9)酸洗，將退火后的材料用混合液進(jìn)行酸洗，該混合液為硫酸氫氟酸混合液；10)清洗，將酸洗后的材料進(jìn)行沖水清洗；11)干燥，在平臺(tái)上晾干；12)包裝。以上生產(chǎn)鈦絲的方法，同樣延續(xù)了鈦合金的加工工藝流程，直接進(jìn)入了鈦絲的成型階段，生產(chǎn)效率高；鈦絲的生產(chǎn)過(guò)程中，還加入了高溫石墨爐潤(rùn)清以及酸洗的步驟，保證了鈦絲性能的穩(wěn)定性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明鈦合金加工工藝，海綿鈦在真空熔鑄后形成焊接成一體的電極體，該點(diǎn)機(jī)體的機(jī)械加工性能優(yōu)良，經(jīng)過(guò)油壓開(kāi)坯后再進(jìn)行二次軋制，最終使得毛坯件的形狀為圓柱體形狀，其可以直接用于欽棒和欽絲的加工；提聞了欽棒和欽絲生廣的效率。其中，海綿鈦在真空熔爐中進(jìn)行三次熔鑄，三種熔鑄方法聯(lián)合使用，可以制備出質(zhì)量要求高的鈦合金材料，該鈦合金材料具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能。2、本發(fā)明生產(chǎn)鈦棒的方法，其延續(xù)了鈦合金的加工工藝流程，直接進(jìn)入了鈦棒的退火和成型階段，生產(chǎn)效率高；而且在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)材料進(jìn)行了精細(xì)的加工步驟，生產(chǎn)出的鈦棒精度高，將不合格的材料及時(shí)挑選出來(lái)，保證了最終產(chǎn)品的高質(zhì)量；采用本方法生產(chǎn)的鈦棒，可以大規(guī)模應(yīng)用于高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械加工領(lǐng)域。3、本發(fā)明生產(chǎn)鈦絲的方法，同樣延續(xù)了鈦合金的加工工藝流程，直接進(jìn)入了鈦絲的成型階段，生產(chǎn)效率高；鈦絲的生產(chǎn)過(guò)程中，還加入了高溫石墨爐潤(rùn)清以及酸洗的步驟，保證了鈦絲性能的穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明具體實(shí)施方式
:本發(fā)明中公開(kāi)了一種鈦合金加工工藝，利用該工藝生產(chǎn)鈦棒的方法以及利用該工藝生產(chǎn)鈦棒的方法；鈦合金加工工藝，包括以下工序:I)壓電極，將海綿鈦通過(guò)壓機(jī)進(jìn)行壓電極，形成致密的海綿鈦壓制塊電極；2)真空熔鑄，在1700 1800°C以及-1O3Pa的條件下，對(duì)上述海綿鈦壓制塊電極
進(jìn)行三次真空熔鑄；3)開(kāi)坯，在1000°C的條件下，通過(guò)油壓機(jī)開(kāi)坯，最終壓成正方形坯；4)第一次軋制，在970 980°C的條件下，用軋機(jī)初步軋制成圓柱體形狀毛坯；5)第二次軋制，在950°C的條件下，用軋機(jī)軋制成毛坯件。上述海綿鈦包含鈦、鋁和釩，其中，鈦的質(zhì)量百分比為90%，鋁的質(zhì)量百分比為6%，鑰;的質(zhì)量百分比為4%。上述步驟3中，最終壓成邊長(zhǎng)為150m的正方形坯。上述步驟4中，通過(guò)軋機(jī)初步軋制成直徑為50mm的圓柱體毛還。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦棒的方法，在步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序:6)退火校直，將退火爐的退火溫度控制在730 760°C之間，到達(dá)設(shè)定溫度后保溫I小時(shí)，完成后，將材料逐根取出，并放置在平臺(tái)上充分冷卻；7)剝皮，首次剝皮量為材料的橢圓度，后續(xù)每次剝皮量控制在0.5mm ;在剝皮過(guò)程中，挑選出表面有缺陷的材料；8)熱校直，將剝皮完成后的材料進(jìn)行熱校直，熱校直溫度控制在600 650°C，保溫時(shí)間為40分鐘；挑選出表面缺陷深度大于0.15mm的材料；9)磨光，將熱校直后的材料進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，粗磨的磨量為0.05mm，細(xì)磨的磨量為
0.03mm，細(xì)磨的次數(shù)為兩次。10)檢驗(yàn)，對(duì)磨光后的材料的表面以及整體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)；11)探傷，采用水浸點(diǎn)聚集的方法通過(guò)探傷儀器進(jìn)行探傷，挑選出不合格材料；將合格的材料進(jìn)行二次探傷；12)拋光，對(duì)探傷合格的材料進(jìn)行拋光；
13)打標(biāo)和包裝，將拋光后的材料打標(biāo)，最終通過(guò)塑料薄膜進(jìn)行包裝。+上述步驟8和步驟9之間，還包括對(duì)熱校直后的材料進(jìn)行平頭倒角的步驟。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦絲的方法，在步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序:6)高溫石墨爐潤(rùn)清；7)拉拔，在800°C的條件下拉鈦絲；8)退火，在750 780°C之間進(jìn)行退火，保溫I小時(shí)后取出材料，進(jìn)行充分冷卻；9)酸洗，將退火后的材料用混合液進(jìn)行酸洗，該混合液為硫酸氫氟酸混合液；10)清洗，將酸洗后的材料進(jìn)行沖水清洗；11)干燥，在平臺(tái)上晾干；12)包裝。上面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.鈦合金加工工藝，其特征在于，包括以下工序: 1)壓電極，將海綿鈦通過(guò)壓機(jī)進(jìn)行壓電極，形成致密的海綿鈦壓制塊電極； 2)真空熔鑄，在1700 1800°C以及-1O3Pa的條件下，對(duì)上述海綿鈦壓制塊電極進(jìn)行三次真空熔鑄； 3)開(kāi)坯，在1000°C的條件下，通過(guò)油壓機(jī)開(kāi)坯，最終壓成正方形坯； 4)第一次軋制，在970 980°C的條件下，用軋機(jī)初步軋制成圓柱體形狀毛坯； 5)第二次軋制，在950°C的條件下，用軋機(jī)軋制成毛坯件。
2.如權(quán)利要求1所述的鈦合金加工工藝，其特征在于，所述海綿鈦包含鈦、鋁和釩，其中，鈦的質(zhì)量百分比為90%,招的質(zhì)量百分比為6%,f凡的質(zhì)量百分比為4%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鈦合金加工工藝，其特征在于，步驟3中，最終壓成邊長(zhǎng)為150m的正方形還。
4.如權(quán)利要求3所述的鈦合金加工工藝，其特征在于，步驟4中，通過(guò)軋機(jī)初步軋制成直徑為50mm的圓柱體毛還。
5.利用權(quán)利要求1-4任一所述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦棒的方法，其特征在于，步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序: 6)退火校直，將退火爐的退火溫度控制在730 760°C之間，到達(dá)設(shè)定溫度后保溫I小時(shí)，完成后，將材料逐根取出，并放置在平臺(tái)上充分冷卻； 7)剝皮，首次剝皮量為材料的橢圓度，后續(xù)每次剝皮量控制在0.5mm ;在剝皮過(guò)程中，挑選出表面有缺陷的材料； 8)熱校直，將剝皮完成后的材料進(jìn)行熱校直，熱校直溫度控制在600 650°C，保溫時(shí)間為40分鐘；挑選出表面缺陷深度大于0.15mm的材料；9)磨光，將熱校直后的材料進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，粗磨的磨量為0.05mm，細(xì)磨的磨量為0.03mm，細(xì)磨的次數(shù)為兩次。
10)檢驗(yàn),對(duì)磨光后的材料的表面以及整體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)； 11)探傷，采用水浸點(diǎn)聚集的方法通過(guò)探傷儀器進(jìn)行探傷，挑選出不合格材料；將合格的材料進(jìn)行二次探傷； 12)拋光，對(duì)探傷合格的材料進(jìn)行拋光； 13)打標(biāo)和包裝，將拋光后的材料打標(biāo)，最終通過(guò)塑料薄膜進(jìn)行包裝。
6.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)鈦棒的方法，其特征在于，在步驟8和步驟9之間，還包括對(duì)熱校直后的材料進(jìn)行平頭倒角的步驟。
7.利用權(quán)利要求1-4任一所述的鈦合金加工工藝生產(chǎn)鈦絲的方法，其特征在于，步驟5完成后，還包括以下后續(xù)加工工序: 6)聞溫石墨爐潤(rùn)清； 7)拉拔，在800°C的條件下拉鈦絲； 8)退火，在750 780°C之間進(jìn)行退火，保溫I小時(shí)后取出材料，進(jìn)行充分冷卻； 9)酸洗，將退火后的材料用混合液進(jìn)行酸洗，該混合液為硫酸氫氟酸混合液； 10)清洗,將酸洗后的材料進(jìn)行沖水清洗； 11)干燥，在平臺(tái)上晾干； 12)包裝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈦合金加工工藝，主要是將海綿鈦加工成毛坯件，該毛坯件的機(jī)械加工性能優(yōu)良，可以直接進(jìn)行鈦棒或鈦絲的生產(chǎn)。本發(fā)明還公開(kāi)了利用該加工工藝生產(chǎn)鈦棒和鈦絲的方法。本發(fā)明鈦合金加工工藝，包括以下工序1)壓電極，將海綿鈦通過(guò)壓機(jī)進(jìn)行壓電極，形成致密的海綿鈦壓制塊電極；2)真空熔鑄，在1700～1800℃以及-103Pa的條件下，對(duì)上述海綿鈦壓制塊電極進(jìn)行三次真空熔鑄；3)開(kāi)坯，在1000℃的條件下，通過(guò)油壓機(jī)開(kāi)坯，最終壓成正方形坯；4)第一次軋制，在970～980℃的條件下，用軋機(jī)初步軋制成圓柱體形狀毛坯；5)第二次軋制，在950℃的條件下，用軋機(jī)軋制成毛坯件。
文檔編號(hào)C22F1/18GK103192244SQ201310096580
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者黃玉祥 申請(qǐng)人:常州凱旺金屬材料有限公司