專利名稱：低氧含量純鈦精密薄帶卷材的軋制成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純鈦精密薄帶卷材的軋制加工方法，具體地說(shuō)是一種低氧含量 純鈦精密薄帶卷材的軋制成型方法。
背景技術(shù)：
為保證飛行器機(jī)體結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，通常采用比 強(qiáng)度、比剛度高的材料。飛行器機(jī)體結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式有蒙皮框架結(jié)構(gòu)、整體壁板結(jié) 構(gòu)、蜂窩夾層或填料夾層結(jié)構(gòu)、沖壓薄殼結(jié)構(gòu)等。近年來(lái)，飛行器的飛行速度已有亞聲 速向超聲速甚至高超聲速發(fā)展。當(dāng)馬赫數(shù)為2 3時(shí)，飛行器表面溫度可達(dá)200 300°C。 為此，飛行器的許多構(gòu)建，如殼體、燃料箱、進(jìn)氣道、尾翼和整流罩骨架等大量選用鈦 及鈦合金，作為蒙皮框架結(jié)構(gòu)、整體壁板結(jié)構(gòu)、蜂窩夾層或填料夾層結(jié)構(gòu)、沖壓薄殼結(jié) 構(gòu)原材料的鈦及鈦合金薄板材的重要性越發(fā)凸顯。由于鈦及鈦合金軋制性能較差，加之國(guó)內(nèi)廠家軋制技術(shù)、設(shè)備落后，采用熱 軋和包覆疊軋工藝生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)厚度S 1mm的鈦及鈦合金薄板與國(guó)外同類產(chǎn)品存在較大的 質(zhì)量差距，普遍存在表面含氧量高、纖維組織差、表面平整度低、厚度偏差大等缺點(diǎn)。 在后續(xù)的加工成型過(guò)程中，常常會(huì)造成焊接性能差、超塑性成型性差、疲勞強(qiáng)度差，導(dǎo) 致飛機(jī)、導(dǎo)彈等航空航天器鈦合金構(gòu)件尺寸精度難以控制的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有純鈦精密薄帶卷材軋制成型方法所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是 提供一種低氧含量純鈦精密薄帶卷材的軋制成型方法。該方法軋制成型的薄帶卷材綜合 性能優(yōu)越，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單易行，成本低，效率高。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種低氧含量純鈦精密薄帶卷 材的軋制成型方法，該軋制成型方法通過(guò)多次二十輥軋機(jī)冷軋軋制得到低氧含量純鈦精 密薄帶卷材，其特征在于包括以下步驟
1)、原料準(zhǔn)備采用厚度為1 2.5mm的純鈦卷為原料；
2)、初軋將原料進(jìn)行二十輥軋機(jī)一次冷軋軋制，得到初軋卷材；
3)、脫脂將得到的初軋卷材通過(guò)清洗機(jī)組進(jìn)行脫脂處理；
4)、再結(jié)晶退火脫脂后的卷材通過(guò)連續(xù)光亮退火爐進(jìn)行再結(jié)晶退火處理；
5)、二次冷軋將完全退火后的初軋帶卷材進(jìn)行二十輥軋機(jī)二次冷軋軋制，得到薄 帶卷材；
6)、二次脫脂將得到的卷材二次脫脂處理；
7)、成型將去應(yīng)力退火后的薄帶卷材進(jìn)行張力矯直、縱切/橫切、檢驗(yàn)、包裝入 庫(kù)，得到低氧含量純鈦精密薄帶卷材成品。步驟1)中，原材料為 TAO、TA1、TA2、TA3。步驟2)中，二十輥軋機(jī)的工作輥表面粗糙度控制在Ra0.02 0.7iim，二十輥軋機(jī)一次冷軋道次變形率40 70%。步驟3)中脫脂劑為pH9 11的堿性溶液。步驟4)中再結(jié)晶退火溫度為600°C 950°C，保溫時(shí)間10 30分鐘，還原或惰性 氣氛保護(hù)，快速空冷。步驟5)中，二十輥軋機(jī)的工作輥表面粗超度控制在Ra0.02 0.50iim，二十輥軋 機(jī)二次冷軋道次變形率20 50%。步驟6)中脫脂劑為pH9 11的堿性溶液。本發(fā)明，得到的低氧含量純鈦精密薄帶卷材成品表面沒(méi)有富氧層等表面污染 層；內(nèi)應(yīng)力分布均勻，無(wú)各向異性，后續(xù)塑性成型好。厚度公差為士2%，鐮刀彎為 0.3 lmm/lm，表面質(zhì)量為TR，表面平整度達(dá)l_2I_Unit、晶粒度達(dá)到5 6級(jí)。與現(xiàn)有技 術(shù)相比，本發(fā)明得到的低氧含量純鈦精密薄帶卷材綜合性能優(yōu)越，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單易行， 成本低，效率高。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所示，是本發(fā)明的工藝流程圖。一種低氧含量純鈦精密薄帶卷材的軋制成 型方法采用厚度為1.5mm的冷軋2B表面的TA2純鈦薄卷材為原料，經(jīng)二十輥軋機(jī)軋 制、堿液脫脂、再結(jié)晶退火、二十輥軋機(jī)二次冷軋、二次堿液脫脂、張力矯直、縱切/ 橫切、檢驗(yàn)、包裝入庫(kù)等工序制成。其中二十輥軋機(jī)一次軋中的工作輥表面粗糙度為Ra0.7iim，道次變形率40%。 脫脂劑為pHIO的堿性溶液。再結(jié)晶退火溫度為650°C，保溫時(shí)間15分鐘，氬氣氣氛保 護(hù)，快速空冷。二十輥軋機(jī)二次冷軋中的工作輥表面粗超度為Ra0.50i!m，道次變形率 20% ；所制得的低氧含量純鈦精密薄卷材表面沒(méi)有任何富氧層等表面污染層，內(nèi)應(yīng)力分 布均勻，無(wú)各向異性，后續(xù)塑性成型性好。其厚度為0.72士0.01mm，鐮刀彎為0.5mm/ m，表面質(zhì)量為TR，表面平整度達(dá)2I-Unit、晶粒度達(dá)到6級(jí)。實(shí)施例2
采用厚度為2mm的冷軋2B表面的TA1純鈦薄帶卷為原料，經(jīng)二十輥軋機(jī)軋制、堿 液脫脂、再結(jié)晶退火、二十輥軋機(jī)二次冷軋、二次堿液脫脂、張力矯直、縱切/橫切、 檢驗(yàn)、包裝入庫(kù)等工序制成。其中二十輥軋機(jī)一次冷軋中的工作輥表面粗糙度為Ra0.7iim，道次變形率為 50%,脫脂劑為pHIO的堿性溶液，再結(jié)晶退火溫度為620°C，保溫時(shí)間15分鐘，氬氣 氣氛保護(hù)，快速空冷。二十輥軋機(jī)二次冷軋中的工作輥表面粗超度為Ra0.50i!m，道次 變形率20% ；所制得的低氧含量純鈦精密薄帶卷材表面沒(méi)有任何富氧層等表面污染層， 內(nèi)應(yīng)力分布均勻，無(wú)各向異性，后續(xù)塑性成型性好。其厚度為0.8士0.02mm，鐮刀彎為 0.5mm/m，表面質(zhì)量為TR，表面平整度達(dá)2I_Unit、晶粒度達(dá)到6級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種低氧含量純鈦精密薄帶卷材的軋制成型方法，該軋制成型方法通過(guò)二次二十 輥軋機(jī)軋制得到低氧含量純鈦精密薄板材，其特征在于所述的步驟如下1)原料準(zhǔn)備采用厚度為1 2.5mm的純鈦卷材為原料；2)初軋將原料進(jìn)行二十輥軋機(jī)一次冷軋軋制，得到初軋卷材；3)脫脂將初軋卷材脫脂；4)再結(jié)晶退火將脫脂后的初軋卷材進(jìn)行再結(jié)晶退火；5)二次冷軋將完全退火后的初軋卷材進(jìn)行二十輥軋機(jī)二次冷軋軋制，得到薄卷材；6)二次脫脂將得到的薄帶卷材脫脂；7)成型將去應(yīng)力退火后的薄帶卷材進(jìn)行張力矯直、縱切/橫切、檢驗(yàn)、包裝入 庫(kù)，得到低氧含量純鈦精密薄帶卷材成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟1)中，原材料為TAO、TAU TA2、TA3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟2)中，二十輥軋機(jī)的工作輥表面粗糙度控制在Ra0.02 0.7 μ m，二十輥 機(jī) 一次冷軋道次變形率40 70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟3)中脫脂劑為pH9 11堿性溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟4)中再結(jié)晶退火溫度為600°C 950°C，保溫時(shí)間10 30分鐘，還原或惰性氣 氛保護(hù)，快速空冷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟5)中，二十輥軋機(jī)的工作輥表面粗超度控制在Ra0.02 0.50 μ m，二十輥軋機(jī) 二次冷軋道次變形率20 50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氧含量純鈦精密薄板材的軋制成型方法，其特征在于 所述的步驟6)脫脂劑為pH9 11的堿性溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種低氧含量純鈦精密薄帶卷材的軋制成型方法，該軋制成型方法通過(guò)多道次二十輥軋機(jī)軋制得到低氧含量純鈦精密薄帶卷材，具體步驟如下原料準(zhǔn)備，初軋、脫脂、再結(jié)晶退火、二次冷軋、二次脫脂、成型。本發(fā)明得到的低氧含量純鈦精密薄帶卷材成品表面沒(méi)有富氧層等表面污染層；內(nèi)應(yīng)力分布均勻，無(wú)各向異性，后續(xù)塑性成型好。厚度公差為±2%，鐮刀彎為0.3~1mm/1m，表面質(zhì)量為TR，表面平整度達(dá)1-2I-Unit、晶粒度達(dá)到5~6級(jí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到的低氧含量純鈦精密薄帶卷材綜合性能優(yōu)越，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單易行，成本低，效率高。
文檔編號(hào)C21D8/04GK102021296SQ201110003588
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者朱建平 申請(qǐng)人:江蘇呈飛精密合金股份有限公司