一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法技术

本发明专利技术提供了一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，包括以下步骤：一、将TC1钛合金板一和TC1钛合金板二同时置于辊底式加热炉中进行表面氧化处理；二、TC1钛合金板一和TC1钛合金板二均进行倒棱后叠放，然后进行焊接连接，得到叠轧包；三、轧制；四、进行去应力退火处理；五、切边，得到厚度为1mm～3mm的TC1钛合金薄板。本发明专利技术首先采用表面氧化处理的方法使钛合金板材表面形成一层均匀的防止轧制时粘结的氧化膜，然后将钛合金板材直接组焊成叠轧包，大大降低了生产成本。采用本发明专利技术加工的TC1钛合金薄板质量良好，工艺简单，操作容易，易实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法
本专利技术属于钛合金板材加工
，具体涉及一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法。
技术介绍
钛及其合金具有比重小、比强度高、耐腐蚀、高低温性能好等突出的优点，在航空、航天、舰船、兵器、石油、化工、医疗等领域得到广泛的应用，钛合金板材是其重要的产品形式，占总量的40％～60％。但钛合金的冷加工能力一般都比较低(30％左右)，因此给钛合金薄板的加工带来了较多问题。传统的钛合金薄板生产工艺需要多个热轧程和多个冷轧程，热轧程中间需要反复加热和表面处理，增加了材料的损失，同时表面处理时对环境也有一定的影响；冷轧程中间需要反复退火，因此产品生产周期长，成本高。为缩短生产周期，后又将钛合金薄板的生产工艺改进为用钢板包套叠轧的方法制备，但该工艺须采用钢板进行包套焊接，即钛合金板材被包覆在钢包套内，轧制时因受包覆钢板厚度的影响，致使钛合金板材的厚度不易控制，且板材表面质量也比较差，尤其是与钢板接触的钛合金板材表面。另外，该生产工艺所用钢包的制备也较为复杂，需要根据所包钛板尺寸对钢板进行切割、表面处理、焊接等，且拆包后的钢板一般无法再利用，因此其生产工序也较为繁杂，成本也较高。因此，亟需研发一种能有效降低生产成本、缩短生产周期、提高厚度控制精度，生产表面质量好的钛合金薄板的加工方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种能有效降低生产成本、缩短生产周期、提高厚度控制精度，生产表面质量好的TC1钛合金薄板的叠轧加工方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TC1钛合金板一和TC1钛合金板二同时置于辊底式加热炉中，在温度为650℃～700℃的条件下保温5min～20min进行表面氧化处理；所述TC1钛合金板一和TC1钛合金板二的形状和尺寸均相等；步骤二、将步骤一中表面氧化处理后的TC1钛合金板一底部的四个棱边均进行倒棱，将表面氧化处理后的TC1钛合金板二顶部的四个棱边均进行倒棱，然后将倒棱后的TC1钛合金板一叠放于倒棱后的TC1钛合金板二上，之后在二氧化碳气体的保护下，将TC1钛合金板一和TC1钛合金板二焊接连接，并在焊接过程中预留多个排气孔，得到叠轧包；步骤三、采用2800mm四辊可逆热轧机组对步骤二中所述叠轧包进行轧制，所述轧制的总加工率为40％～90％；步骤四、将步骤三中轧制后的叠轧包进行去应力退火处理；步骤五、将步骤四中去应力退火处理后的叠轧包进行切边处理使上下板材分开，得到厚度为1mm～3mm的TC1钛合金薄板。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤一中所述TC1钛合金板一和TC1钛合金板二的厚度均为5mm～10mm。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤二中所述排气孔的数量为六个，六个所述排气孔的位置分别为：沿叠轧包的长度方向，各侧部均预留两个排气孔；沿叠轧包的宽度方向，各侧部均预留一个排气孔。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤二中所述TC1钛合金板一的倒棱角度与TC1钛合金板二的倒棱角度均为α，且α满足：25°≤α≤30°；所述TC1钛合金板一的倒棱宽度与TC1钛合金板二的倒棱宽度均为W，且W满足：5mm≤W≤8mm。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的始轧温度为820℃～880℃，所述轧制的终轧温度不低于750℃。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的道次数为4道次～10道次。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中所述轧制的道次加工率为5％～25％。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤三中轧制过程中采用X射线测厚仪对叠轧包的厚度进行监测。上述的一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，步骤四中所述去应力退火的温度为700℃～800℃，所述去应力退火的时间为40min～80min。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用表面氧化处理的方法使钛合金板材表面形成一层均匀的防止轧制时粘结的氧化膜，然后将钛合金板材直接组焊成叠轧包，大大降低了生产成本。2、本专利技术采用TC1钛合金板直接组焊成叠轧包，在轧制过程中，可利用X射线测厚仪对叠轧包厚度直接进行实时监控，有效的避免了不同材料对测厚仪的干扰，保证了叠轧包厚度控制的准确性。同时，组焊叠轧的加工方法，确保了加工出的钛合金薄板表面质量良好。3、本专利技术采用热轧生产出钛合金薄板，工艺简单，操作容易，易实现工业化生产。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术叠轧包的结构示意图。图2为本专利技术叠轧包的剖面图。图3为本专利技术图2中A处的局部放大图。附图标记说明:1—TC1钛合金板一；2—TC1钛合金板二；3—焊接焊缝；4—排气孔；α—倒棱角度；W—倒棱宽度。具体实施方式实施例1结合图1、图2和图3，本实施例TC1钛合金薄板的叠轧加工方法包括以下步骤：步骤一、将厚度均为10mm，宽度均为1500mm，长度均为1700mm的TC1钛合金板一1和TC1钛合金板二2同时置于辊底式加热炉中，在温度为650℃的条件下保温20min进行表面氧化处理；步骤二、将步骤一中表面氧化处理后的TC1钛合金板一1底部的四个棱边均进行倒棱，将表面氧化处理后的TC1钛合金板二2顶部的四个棱边均进行倒棱，然后将倒棱后的TC1钛合金板一1叠放于倒棱后的TC1钛合金板二2上，之后在二氧化碳气体的保护下，将TC1钛合金板一1和TC1钛合金板二2焊接连接，并在焊接过程中预留多个排气孔4，得到厚度为20mm的叠轧包；本实施例中，TC1钛合金板一1的倒棱角度与TC1钛合金板二2的倒棱角度均为α且α＝30°；所述TC1钛合金板一1的倒棱宽度与TC1钛合金板二2的倒棱宽度均为W且W＝8mm；所预留的排气孔4的数量为六个，六个所述排气孔4的位置分别为：沿叠轧包的长度方向，各侧部均预留两个排气孔；沿叠轧包的宽度方向，各侧部均预留一个排气孔；步骤三、采用2800mm四辊可逆热轧机组对步骤二中所述叠轧包进行轧制，并在轧制过程中采用X射线测厚仪对叠轧包的厚度进行监测，使轧制的始轧温度为820℃，终轧温度为750℃，轧制的道次数为9道次，各道次变形量分别为：20％，18％，15％，13％，10.5％，9.5％，9％，8.5％，7％，轧制的总变形量为70％，轧制后叠轧包的厚度为6.0mm；步骤四、将步骤三中轧制后的叠轧包进行去应力退火处理；所述去应力退火的温度为750℃，所述去应力退火的时间为80min；步骤五、将步骤四中去应力退火处理后的叠轧包进行切边处理使上下板材分开，得到厚度为3.0mm，宽度为1500mm，表面质量良好的TC1钛合金薄板。本实施例采用表面氧化处理的方法使钛合金板材表面形成一层均匀的防止轧制时粘结的氧化膜，然后将钛合金板材直接组焊成叠轧包，大大降低了生产成本；轧制过程中，可利用X射线测厚仪对叠轧包厚度直接进行实时监控，有效的避免了不同材料对测厚仪的干扰，保证了叠轧包厚度控制的准确性；同时也确保了加工出的钛合金薄板表面质量良好。本实施例采用热轧生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)同时置于辊底式加热炉中，在温度为650℃～700℃的条件下保温5min～20min进行表面氧化处理；所述TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)的形状和尺寸均相等；步骤二、将步骤一中表面氧化处理后的TC1钛合金板一(1)底部的四个棱边均进行倒棱，将表面氧化处理后的TC1钛合金板二(2)顶部的四个棱边均进行倒棱，然后将倒棱后的TC1钛合金板一(1)叠放于倒棱后的TC1钛合金板二(2)上，之后在二氧化碳气体的保护下，将TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)焊接连接，并在焊接过程中预留多个排气孔(4)，得到叠轧包；步骤三、采用2800mm四辊可逆热轧机组对步骤二中所述叠轧包进行轧制，所述轧制的总加工率为40％～90％；步骤四、将步骤三中轧制后的叠轧包进行去应力退火处理；步骤五、将步骤四中去应力退火处理后的叠轧包进行切边处理使上下板材分开，得到厚度为1mm～3mm的TC1钛合金薄板。

【技术特征摘要】
1.一种TC1钛合金薄板的叠轧加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)同时置于辊底式加热炉中，在温度为650℃～700℃的条件下保温5min～20min进行表面氧化处理；所述TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)的形状和尺寸均相等；所述TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)的厚度均为5mm～10mm；步骤二、将步骤一中表面氧化处理后的TC1钛合金板一(1)底部的四个棱边均进行倒棱，将表面氧化处理后的TC1钛合金板二(2)顶部的四个棱边均进行倒棱，然后将倒棱后的TC1钛合金板一(1)叠放于倒棱后的TC1钛合金板二(2)上，之后在二氧化碳气体的保护下，将TC1钛合金板一(1)和TC1钛合金板二(2)焊接连接，并在焊接过程中预留多个排气孔(4)，得到叠轧包；所述TC1钛合金板一(1)的倒棱角度与TC1钛合金板二(2)的倒棱角度均为α，且α满足：25°≤α≤30°；所述TC1钛合金板一(1)的倒棱宽度与TC1钛合金板二(2)的倒棱宽度均为W，且W满足：5mm≤W≤9mm；步骤三、采用2800mm四辊可逆热轧机组对步骤二中所述叠轧包进行轧制，所述轧制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞琴，黄先明，周玉川，党鹏，李辉，付文杰，吕利强，张晓卫，杨利，
申请(专利权)人：西部钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61