本發(fā)明屬于合金板材制作方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法。

背景技術(shù)：

牌號(hào)(TA18)鈦合金板加工材料可用于制作承力結(jié)構(gòu)件，同時(shí)也能廣泛應(yīng)用于較高強(qiáng)度的連接性結(jié)構(gòu)材料。

在自行車比賽中，所使用的賽車一般要具有比強(qiáng)度高、比重輕(密度4.5)及無磁性等優(yōu)點(diǎn)。執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3621-2007加工的鈦合金板材能替代原鋁合金材質(zhì)制造汽車底盤下護(hù)板，這種材質(zhì)的汽車底盤下護(hù)板能有效解決鋁合金材質(zhì)汽車底盤下護(hù)板強(qiáng)度不足的問題，以便于確保行車安全。由此可見，拓展鈦合金板加工材料對(duì)于汽車制造行業(yè)有很深遠(yuǎn)的影響，非常值得推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法，有效解決了現(xiàn)有鋁合金材質(zhì)汽車底盤下護(hù)板強(qiáng)度不足的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、先采用海綿鈦配合金包處理，再進(jìn)行壓電極處理，得到電極塊；

步驟2、將經(jīng)步驟1得到的電極塊置于真空電弧爐里進(jìn)行三次熔煉處理，得到鈦錠；

步驟3、將經(jīng)步驟2得到的鈦錠先進(jìn)行保溫處理，然后進(jìn)行鍛造開坯處理，得到板坯；

步驟4、將經(jīng)步驟3得到的板坯依次進(jìn)行刨面、檢驗(yàn)、探傷處理，以判斷板坯表面是否存在裂紋：

若板坯表面沒有存在裂紋，則進(jìn)入步驟5；

若表面裂紋較淺，則進(jìn)行修磨后在進(jìn)入轉(zhuǎn)入步驟5；

若表面裂紋較深，則要重新熔煉；

步驟5、采用熱軋機(jī)對(duì)經(jīng)步驟4檢測后表面沒有裂紋的板坯進(jìn)行三次熱軋?zhí)幚?，得到熱軋板?/p>

步驟6、將經(jīng)步驟5得到的熱軋板先于退火爐內(nèi)進(jìn)行壓矯平退火處理，然后于退火爐中空冷處理；

步驟7、將經(jīng)步驟6處理后得到的物質(zhì)先依次進(jìn)行爆堿、酸洗，用以去除氧化層，再經(jīng)無損探傷檢查、表面檢查，確定無損傷后，得到鈦合金板；

步驟8、將經(jīng)步驟7得到的鈦合金板進(jìn)行水切割，形成鈦合金切割板條；

步驟9、將經(jīng)步驟8得到的鈦合金切割板條進(jìn)行機(jī)械加工，再檢查和測量尺寸，若沒有瑕疵，則進(jìn)行表面拋光處理，得到鈦合金汽車底板下護(hù)板。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

步驟1具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟a、根據(jù)壓力機(jī)槽容量，稱取占比80％以上的海綿鈦?zhàn)鰹橹饕希俜謩e稱取占比10％以下的鋁、釩以及占比≤0.5％以下的鐵、氧中間合金，其中，鋁、釩、鐵、氧共同構(gòu)成合金包；

步驟b，經(jīng)步驟a后，將海綿鈦與合金包分層放置于壓力機(jī)槽內(nèi)，在4500T壓力機(jī)下壓制成電極塊。

步驟2中，熔煉時(shí)采用坩堝盛裝電極塊，且所述坩堝的直徑為ф390mm～560mm。

在步驟2中：

第一次熔煉的工藝參數(shù)為：起弧電流為2200A～3500A，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流為6000A～9000A，電壓為33V～35V，真空度1.5E·1～5.0E·0，穩(wěn)弧3～8，冷卻時(shí)間為2.5h～5.5h，水溫在60℃以下；

第二次熔煉的工藝參數(shù)為：采用起弧電流2.2KA～3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流8KA～22.5KA，電壓32V～35V，真空度8.5E·0～1.2E-1，穩(wěn)弧3～10，冷卻時(shí)間4h～8h，水溫在60℃以下；

第三次熔煉的工藝參數(shù)與第二次熔煉的工藝參數(shù)完全相同：采用起弧電流2.2KA～3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流8KA～22.5KA，電壓32V～35V，真空度8.5E·0～1.2E-1，穩(wěn)弧3～10，冷卻時(shí)間4h～8h，水溫在60℃以下。

在步驟3中，保溫處理的溫度為1050℃～1150℃，保溫時(shí)間為250min～290min。

在步驟3中，鍛造開坯處理中采用的是3500T油壓機(jī)鍛造。

在步驟5中采用的熱軋機(jī)的寬度為2400mm；

第一次熱軋的溫度為1100℃～1200℃，熱軋后保溫160min～200min；

第二次熱軋的溫度為950℃～1050℃，熱軋后保溫130min～170min；

第三次熱軋的溫度為900℃～980℃，熱軋后保溫100min～140min。

在步驟6中：壓矯平退火處理過程中，溫度控制為700℃～800℃，保溫時(shí)間為110min～130min；

在所述步驟6中，退火爐中空冷處理的時(shí)間為一周。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底盤下護(hù)板解決了目前廣泛使用的鋁合金護(hù)板強(qiáng)度不足的問題。

(2)利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底盤下護(hù)屬于低強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料，其優(yōu)點(diǎn)是重量輕，抗拉強(qiáng)度約為300Mpa。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、先采用海綿鈦配合金包處理，再進(jìn)行壓電極處理，得到電極塊；具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟a、根據(jù)壓力機(jī)槽容量，將占比80％以上的海綿鈦?zhàn)鰹橹饕?，分別稱取占比10％以下的鋁、釩以及占比≤0.5％以下的鐵、氧中間合金，將所有原料包成合金包；

步驟b，將海綿鈦與步驟a中形成的合金包進(jìn)行配比，并將海綿鈦與合金包分層放置于壓力機(jī)槽內(nèi)，在4500T壓力機(jī)下壓制成電極塊。

步驟2、將經(jīng)步驟1得到的電極塊置于真空電弧爐里進(jìn)行三次熔煉處理，得到鈦錠，具體如下：

熔煉時(shí)采用坩堝盛裝電極塊，且該坩堝的直徑為ф390mm～560mm；

第一次熔煉的工藝參數(shù)為：起弧電流為2200A～3500A，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流為6000A～9000A，電壓為33V～35V，真空度1.5E·1～5.0E·0，穩(wěn)弧3～8，冷卻時(shí)間為2.5h～5.5h，水溫在60℃以下；

第二次熔煉的工藝參數(shù)為：采用起弧電流2.2KA～3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流8KA～22.5KA，電壓32V～35V，真空度8.5E·0～1.2E-1，穩(wěn)弧3～10，冷卻時(shí)間4h～8h，水溫在60℃以下；

第三次熔煉的工藝參數(shù)與第二次熔煉的工藝參數(shù)完全相同：采用起弧電流2.2KA～3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V～30V，真空度為6.8E-0～1.4E-0；熔煉采用電流8KA～22.5KA，電壓32V～35V，真空度8.5E·0～1.2E-1，穩(wěn)弧3～10，冷卻時(shí)間4h～8h，水溫在60℃以下。

步驟3、將經(jīng)步驟2得到的鈦錠先進(jìn)行保溫處理，然后進(jìn)行鍛造開坯處理，得到板坯；

其中，保溫處理的溫度為1050℃～1150℃，保溫時(shí)間為250min～290min；

鍛造開坯處理時(shí)采用的是3500T油壓機(jī)鍛造。

步驟4、將經(jīng)步驟3得到的板坯依次進(jìn)行刨面、檢驗(yàn)、探傷處理，以判斷板坯表面是否存在裂紋：

若板坯表面沒有存在裂紋，則進(jìn)入步驟5；

若表面裂紋較淺，則進(jìn)行修磨后在進(jìn)入轉(zhuǎn)入步驟5；

若表面裂紋較深，則要重新熔煉或加工其它較小的工件。

步驟5、采用熱軋機(jī)對(duì)經(jīng)步驟4檢測后表面沒有裂紋的板坯進(jìn)行三次熱軋?zhí)幚?，得到熱軋板?/p>

其中，熱軋機(jī)的寬度為2400mm；

第一次熱軋的溫度為1100℃～1200℃，熱軋后保溫160min～200min；

第二次熱軋的溫度為950℃～1050℃，熱軋后保溫130min～170min；

第三次熱軋的溫度為900℃～980℃，熱軋后保溫100min～140min。

步驟6、將經(jīng)步驟5得到的熱軋板先于退火爐內(nèi)進(jìn)行壓矯平退火處理，然后于退火爐中空冷處理；

其中，壓矯平退火處理過程中：溫度控制為：700℃～800℃，保溫時(shí)間為110min～130min；

在退火爐中空冷處理的時(shí)間為一周。

步驟7、將經(jīng)步驟6處理后得到的物質(zhì)先依次進(jìn)行爆堿、酸洗，用以去除氧化層，再經(jīng)無損探傷檢查、表面檢查，確定無損傷后，得到鈦合金板。

步驟8、將經(jīng)步驟7得到的鈦合金板進(jìn)行水切割，形成鈦合金切割板條。

步驟9、將經(jīng)步驟8得到的鈦合金切割板條進(jìn)行機(jī)械加工，再檢查和測量尺寸，若沒有瑕疵，則進(jìn)行表面拋光處理，得到鈦合金汽車底板下護(hù)板。

實(shí)施例1

根據(jù)壓力機(jī)槽容量，將占比80％以上的海綿鈦?zhàn)鰹橹饕?，分別稱取占比10％以下的鋁、釩以及占比≤0.5％以下的鐵、氧中間合金，將所有原料包成合金包；將海綿鈦與步驟a中形成的合金包進(jìn)行配比，并將海綿鈦與合金包分層放置于壓力機(jī)槽內(nèi)，在4500T壓力機(jī)下壓制成電極塊；

將得到的電極塊置于真空電弧爐里進(jìn)行三次熔煉處理，得到鈦錠，熔煉時(shí)采用坩堝盛裝電極塊，且該坩堝的直徑為ф390mm；第一次熔煉的工藝參數(shù)為：起弧電流為2200A，電壓為27V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流為6000A，電壓為33V，真空度1.5E·1，穩(wěn)弧3，冷卻時(shí)間為2.5h，水溫在60℃以下；第二次熔煉的工藝參數(shù)為：采用起弧電流2.2KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流8KA，電壓32V，真空度8.5E·0，穩(wěn)弧3，冷卻時(shí)間4h，水溫在60℃以下；第三次熔煉的工藝參數(shù)與第二次熔煉的工藝參數(shù)完全相同：采用起弧電流2.2KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為27V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流8KA，電壓32V，真空度8.5E·0，穩(wěn)弧3，冷卻時(shí)間4h，水溫在60℃以下；

將得到的鈦錠先進(jìn)行保溫處理，然后進(jìn)行鍛造開坯處理，得到板坯，其中，保溫處理的溫度為1050℃，保溫時(shí)間為250min；鍛造開坯處理時(shí)采用的是3500T油壓機(jī)鍛造；

將得到的板坯依次進(jìn)行刨面、檢驗(yàn)、探傷處理，以判斷板坯表面是否存在裂紋：若板坯表面沒有存在裂紋，則進(jìn)入后序步驟；若表面裂紋較淺，則進(jìn)行修磨后在進(jìn)入轉(zhuǎn)入后序步驟；若表面裂紋較深，則要重新熔煉或加工其它較小的工件；

采用熱軋機(jī)對(duì)檢測后表面沒有裂紋的板坯進(jìn)行三次熱軋?zhí)幚?，得到熱軋板；其中，熱軋機(jī)的寬度為2400mm；第一次熱軋的溫度為1100℃，熱軋后保溫160min；第二次熱軋的溫度為950℃，熱軋后保溫130min；第三次熱軋的溫度為900℃，熱軋后保溫100min；

將得到的熱軋板先于退火爐內(nèi)進(jìn)行壓矯平退火處理，然后于退火爐中空冷處理；其中，壓矯平退火處理過程中：溫度控制為：700℃，保溫時(shí)間為110min；在退火爐中空冷處理的時(shí)間為一周。

將得到的物質(zhì)先依次進(jìn)行爆堿、酸洗，用以去除氧化層，再經(jīng)無損探傷檢查、表面檢查，確定無損傷后，得到鈦合金板；

將得到的鈦合金板進(jìn)行水切割，形成鈦合金切割板條；

將得到的鈦合金切割板條進(jìn)行機(jī)械加工，再檢查和測量尺寸，若沒有瑕疵，則進(jìn)行表面拋光處理，得到鈦合金汽車底板下護(hù)板。

實(shí)施例2

根據(jù)壓力機(jī)槽容量，將占比80％以上的海綿鈦?zhàn)鰹橹饕希謩e稱取占比10％以下的鋁、釩以及占比≤0.5％以下的鐵、氧中間合金，將所有原料包成合金包；將海綿鈦與步驟a中形成的合金包進(jìn)行配比，并將海綿鈦與合金包分層放置于壓力機(jī)槽內(nèi)，在4500T壓力機(jī)下壓制成電極塊；

將得到的電極塊置于真空電弧爐里進(jìn)行三次熔煉處理，得到鈦錠，熔煉時(shí)采用坩堝盛裝電極塊，且該坩堝的直徑為ф480mm；第一次熔煉的工藝參數(shù)為：起弧電流為2800A，電壓為28V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流為7500A，電壓為34V，真空度1.5E·1，穩(wěn)弧3，冷卻時(shí)間為3.5h，水溫在60℃以下；第二次熔煉的工藝參數(shù)為：采用起弧電流2.8KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為29V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流15KA，電壓34V，真空度8.5E·0，穩(wěn)弧6，冷卻時(shí)間6h，水溫在60℃以下；第三次熔煉的工藝參數(shù)與第二次熔煉的工藝參數(shù)完全相同：采用起弧電流3KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為28V，真空度為6.8E-0；熔煉采用電流15KA，電壓33V，真空度8.5E·0，穩(wěn)弧7，冷卻時(shí)間6h，水溫在60℃以下；

將得到的鈦錠先進(jìn)行保溫處理，然后進(jìn)行鍛造開坯處理，得到板坯，其中，保溫處理的溫度為1100℃，保溫時(shí)間為270min；鍛造開坯處理時(shí)采用的是3500T油壓機(jī)鍛造；

將得到的板坯依次進(jìn)行刨面、檢驗(yàn)、探傷處理，以判斷板坯表面是否存在裂紋：若板坯表面沒有存在裂紋，則進(jìn)入后序步驟；若表面裂紋較淺，則進(jìn)行修磨后在進(jìn)入轉(zhuǎn)入后序步驟；若表面裂紋較深，則要重新熔煉或加工其它較小的工件；

采用熱軋機(jī)對(duì)檢測后表面沒有裂紋的板坯進(jìn)行三次熱軋?zhí)幚恚玫綗彳埌?；其中，熱軋機(jī)的寬度為2400mm；第一次熱軋的溫度為1150℃，熱軋后保溫180min；第二次熱軋的溫度為1000℃，熱軋后保溫150min；第三次熱軋的溫度為940℃，熱軋后保溫120min；

將得到的熱軋板先于退火爐內(nèi)進(jìn)行壓矯平退火處理，然后于退火爐中空冷處理；其中，壓矯平退火處理過程中：溫度控制為：750℃，保溫時(shí)間為120min；在退火爐中空冷處理的時(shí)間為一周。

將得到的物質(zhì)先依次進(jìn)行爆堿、酸洗，用以去除氧化層，再經(jīng)無損探傷檢查、表面檢查，確定無損傷后，得到鈦合金板；

將得到的鈦合金板進(jìn)行水切割，形成鈦合金切割板條；

將得到的鈦合金切割板條進(jìn)行機(jī)械加工，再檢查和測量尺寸，若沒有瑕疵，則進(jìn)行表面拋光處理，得到鈦合金汽車底板下護(hù)板。

實(shí)施例3

根據(jù)壓力機(jī)槽容量，將占比80％以上的海綿鈦?zhàn)鰹橹饕?，分別稱取占比10％以下的鋁、釩以及占比≤0.5％以下的鐵、氧中間合金，將所有原料包成合金包；將海綿鈦與步驟a中形成的合金包進(jìn)行配比，并將海綿鈦與合金包分層放置于壓力機(jī)槽內(nèi)，在4500T壓力機(jī)下壓制成電極塊。

將經(jīng)得到的電極塊置于真空電弧爐里進(jìn)行三次熔煉處理，得到鈦錠，熔煉時(shí)采用坩堝盛裝電極塊，且該坩堝的直徑為560mm；第一次熔煉的工藝參數(shù)為：起弧電流為3500A，電壓為30V，真空度為1.4E-0；熔煉采用電流為9000A，電壓為35V，真空度5.0E·0，穩(wěn)弧8，冷卻時(shí)間為5.5h，水溫在60℃以下；第二次熔煉的工藝參數(shù)為：采用起弧電流3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為30V，真空度為1.4E-0；熔煉采用電流22.5KA，電壓為35V，真空度81.2E-1，穩(wěn)弧3～10，冷卻時(shí)間8h，水溫在60℃以下；第三次熔煉的工藝參數(shù)與第二次熔煉的工藝參數(shù)完全相同：采用起弧電流3.5KA，電壓、真空度與第一次熔煉相同，電壓為30V，真空度為1.4E-0；熔煉采用電流22.5KA，電壓35V，真空度1.2E-1，穩(wěn)弧10，冷卻時(shí)間8h，水溫在60℃以下；

將得到的鈦錠先進(jìn)行保溫處理，然后進(jìn)行鍛造開坯處理，得到板坯，其中，保溫處理的溫度為1150℃，保溫時(shí)間為290min；鍛造開坯處理時(shí)采用的是3500T油壓機(jī)鍛造。

將得到的板坯依次進(jìn)行刨面、檢驗(yàn)、探傷處理，以判斷板坯表面是否存在裂紋：若板坯表面沒有存在裂紋，則進(jìn)入后序步驟；若表面裂紋較淺，則進(jìn)行修磨后在進(jìn)入轉(zhuǎn)入后序步驟；若表面裂紋較深，則要重新熔煉或加工其它較小的工件。

采用熱軋機(jī)對(duì)檢測后表面沒有裂紋的板坯進(jìn)行三次熱軋?zhí)幚?，得到熱軋板；其中，熱軋機(jī)的寬度為2400mm；第一次熱軋的溫度為1200℃，熱軋后保溫200min；第二次熱軋的溫度為1050℃，熱軋后保溫170min；第三次熱軋的溫度為980℃，熱軋后保溫140min；

將得到的熱軋板先于退火爐內(nèi)進(jìn)行壓矯平退火處理，然后于退火爐中空冷處理；其中，壓矯平退火處理過程中：溫度控制為：800℃，保溫時(shí)間為130min；在退火爐中空冷處理的時(shí)間為一周；

將處理后得到的物質(zhì)先依次進(jìn)行爆堿、酸洗，用以去除氧化層，再經(jīng)無損探傷檢查、表面檢查，確定無損傷后，得到鈦合金板；

將得到的鈦合金板進(jìn)行水切割，形成鈦合金切割板條；

將得到的鈦合金切割板條進(jìn)行機(jī)械加工，再檢查和測量尺寸，若沒有瑕疵，則進(jìn)行表面拋光處理，得到鈦合金汽車底板下護(hù)板。

利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底板下護(hù)板，其化學(xué)成分具體如表1所示；

表1鈦合金汽車底板下護(hù)板的化學(xué)成分表

注：α+β型鈦、鋁、釩合金。

利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底板下護(hù)板，其物理性能具體如表2所示；

表2鈦合金汽車底板下護(hù)板的物理性能表

利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底盤下護(hù)板解決了目前廣泛使用的鋁合金護(hù)板強(qiáng)度不足的問題；另外，利用本發(fā)明一種鈦合金汽車底板下護(hù)板的制造方法制造出的鈦合金汽車底盤下護(hù)屬于低強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料，其優(yōu)點(diǎn)是重量輕，抗拉強(qiáng)度約為300Mpa。