【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料棒材探伤水平成形，具体涉及一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法。
技术介绍
1、ti-6a1-2.5mo-1.5cr-0.5fe0.3si钛合金原材料经过钛液棉熔炼、开坯成形的棒材，探伤水平难以满足所需产品对探伤的有较高要求的锻件用料，在热成形产品前，需要利用锻压设备对坯料进行锻造成形后买用常规空冷的方法，以满足产品所需原材料的要求。
2、目前，多数厂家利用液压机设备进行钛合金开坯的改锻生产，而对锻后冷却采用空冷方式来完成ti-6a1-2.5mo-1.5cr-0.5fe-03si坯料开坯锻造的方法：对锻造过程的每火次间的冷却方式研究甚少，采用一般的冷却方式会造成最终成型棒材表面低陪和内部显微组织不均匀性，致使最终对棒材的探伤不能满足锻件最终的要求。现实中，大体积的ti-6a1-2.5mo-1.5cr-0.5fe-0.3si钛合金在航空领域被大范围的应用，且锻件对棒材的组织均匀性和探伤级别要求更高，对所需要得棒材通过改锻来完成显微组织和探伤级别来判断棒材的组织均匀性。
3、5000t压力机+1600t快锻机上改锻生产的ti-6a1-2.5mo-1.5cr-0.5fe-0.3si锻件，加热温度采用直降的方式来完成ti-6a1-2.5mo-1.5cr-0.5fe-0.3si坯料开坯锻造的方法；在锻造后采用的冷却方式来控制锻后组织变化，通常存在锻件内部组织晶粒不均匀的情况下，按照常规的冷却方式生产，最终存在局部粗晶或者组织不均匀，致使最终探伤指标超差，理化结果不合格现象，同时不满足锻件最
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有对5000t压力机+1600快锻机ti-6a1-2.5mo-1.5gr-0.5fe-0.3si棒材采用常规冷却方式来控制锻后组织变化，存在局部粗晶或者组织不均匀，致使最终探伤指标超差，时不满足锻件最终检测的相关要求出现报废的问题，提供一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，为提高生产效率，减少废品，充分利用对锻造变形量控制与锻后冷却相匹配的方式，采用水冷--风冷--空冷--水冷的变频冷却方式的方法来有效改善在开还锻造后部分高温残余未变形的较少晶粒组织的影响，对开坯锻造后的部分较少晶粒进行细化作用，使锻件的内部组织更加均匀，从而最终提高锻件生产改锻合格率及所需内部组织合格率，达到锻件最终探伤级别的要求。
2、为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
3、本专利技术的第一个目的是提供一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，包括开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序，包括以下步骤：
4、开坯工序：在起始温度≤800℃升温至终锻温度进行锻造3火次；且随锻造火次的增加，终锻温度从β+(180～200℃)降温至β+(60～80℃)，每次锻造后冷却，冷却方式依次为空冷、风冷和水冷，锻件的镦粗和拔长的变形量由40～45％降低至30～35％；
5、改锻工序：在起始温度≤800℃升温至终锻温度β-50℃～β+70℃进行锻造3火次；且随锻造火次的增加，终锻温度从β-(30～50℃)升温至β+(50～70℃)，每次锻造后冷却，冷却方式依次为水冷、风冷和空冷，锻件的镦粗和拔长的变形量最终为30～35％；
6、成型工序：在起始温度≤800℃升温至终锻温度β-30℃～β-50℃进行锻造3火次；且随锻造火次的增加，每次锻造后冷却，冷却方式均为水冷，锻件的镦粗和拔长的变形量最终为25～30％；
7、热处理工序：在起始温度≤600℃降温或升温至500～920℃下进行热处理两次；且随热处理的次数增加，热处理温度从900～920℃降温至500～530℃，每次热处理后进行冷却，冷却方式均为空冷；
8、其中，β为钛合金棒材的相变温度。
9、更进一步，开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序中，所述空冷的时间为2.5～4.5h；所述风冷的时间为2.0～4.0h，所述水冷的时间为1.5～3.5h。
10、更进一步，开坯工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β+(180～200℃)、β+(90～110℃)和β+(60～80℃)，每次锻造火次的保温时间均为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，锻件的镦粗和拔长的变形量依次为40～45％、35％～40％和30～35％。
11、更进一步，锻造3火次时，
12、第1火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至850℃，保温120min，之后升温至β+(180～200℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为空冷，锻件的镦粗和拔长的变形量为40～45％；
13、第2火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至840℃，保温120min，之后升温至β+(90～110℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为风冷，锻件的镦粗和拔长的变形量为35～40％；
14、第3火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至830℃，保温120min，之后升温至β+(60～80℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为水冷，锻件的镦粗和拔长的变形量为30～35％。
15、更进一步，改锻工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β-(30～50℃)、β-(30～50℃)和β+(50～70℃)，每次锻造火次的保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，每次锻造火次后锻件的镦粗和拔长的变形量均为30～35％。
16、更进一步，锻造3火次时，
17、第1火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至β+(30～50℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为水冷，镦粗和拔长的变形量为30～35％；
18、第2火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至β+(30～50℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为风冷，锻件的镦粗和拔长的变形量为30～35％；
19、第3火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至β+(50～70℃)，保温时间为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，冷却方式为空冷，锻件的镦粗和拔长的变形量为30～35％。
20、更进一步，成型工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β-30℃～β-50℃、β-30℃～β-50℃和β-30℃～β-50℃，每次锻造火次保温的时间均为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，每次锻造火次后锻件的镦粗和拔长的变形量均为25～30％。
21、更进一步，锻造3火次时，
22、第1火，钛合金棒材由初始温度≤800℃入炉升温至β-(30℃～50℃)，保温时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，包括开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序中，所述空冷的时间为2.5～4.5h；所述风冷的时间为2.0～4.0h，所述水冷的时间为1.5～3.5h。
3.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，开坯工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β+(180～200℃)、β+(90～110℃)和β+(60～80℃)，每次锻造火次的保温时间均为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，锻件的镦粗和拔长的变形量依次为40～45％、35％～40％和30～35％。
4.根据权利要求3所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，锻造3火次时，
5.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，改锻工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β-(30～50℃)
6.根据权利要求5所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，锻造3火次时，
7.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，成型工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β-30℃～β-50℃、β-30℃～β-50℃和β-30℃～β-50℃，每次锻造火次保温的时间均为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，每次锻造火次后锻件的镦粗和拔长的变形量均为25～30％。
8.根据权利要求7所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，锻造3火次时，
9.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，热处理工序中，热处理两次时，且随热处理的次数增加，热处理的温度依次为900～920℃和500～530℃，保温的时间依次为360min和120min，冷却方式均为空冷。
10.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，所述钛合金棒材为Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si，钛合金棒材的相变温度为980℃。
...【技术特征摘要】
1.一种提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，包括开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，开坯工序、改锻工序、成型工序和热处理工序中，所述空冷的时间为2.5～4.5h；所述风冷的时间为2.0～4.0h，所述水冷的时间为1.5～3.5h。
3.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，开坯工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β+(180～200℃)、β+(90～110℃)和β+(60～80℃)，每次锻造火次的保温时间均为锻件拔长载向最小值*0.35～0.85min/mm，锻件的镦粗和拔长的变形量依次为40～45％、35％～40％和30～35％。
4.根据权利要求3所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，锻造3火次时，
5.根据权利要求1所述的提高钛合金棒材探伤水平的锻造成形方法，其特征在于，改锻工序中，锻造3火次时，且随锻造火次的增加，终锻温度依次为β-(30～50℃)、β-(30～50℃)和β+(50～70℃)，每次锻造火次的保温时间均为锻件拔长载向最小值*0.35...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛强，岳龙，国斌，刘少辉，
申请(专利权)人：陕西鼎益科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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