[发明专利]钛合金管材及其制备方法

说明书

本申请涉及一种钛合金管材及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：提供钛合金棒坯和带锥度的芯棒，芯棒内部设有冷却通道，芯棒表面涂有润滑剂，芯棒的锥度为0.1°～10°；采用镗床对钛合金棒坯进行掏孔处理，得到粗品管坯；将粗品管坯套设在芯棒上，向冷却通道通冷却液，采用精锻机组对粗品管坯进行锻造，脱除芯棒，得到成品管坯，粗品管坯与芯棒接触部分的长度与芯棒总长的比值为(6～8):15；将成品管坯进行退火处理处理，得到钛合金管材。上述方法制得的钛合金管材组织均匀、内外表面质量较好且性能优异。

技术领域

本发明涉及合金材料锻造加工技术领域，特别是涉及钛合金管材及其制备方法。

背景技术

钛及钛合金以其低密度和高的比强度等优异性能被广泛用于航空航天领域，而钛合金管材的应用也十分广泛，不仅应用在航空、航天，而且在化工、石油、轻工、发电等多工业领域广泛应用。随着经济社会的发展，各工业领域对各种钛合金管材的需求量将日益增加，同时要求钛合金管材的规格越来越大、技术要求也愈来愈高。

钛合金管材一般采用焊接、挤压、多辊斜轧穿孔等方法制备。其中，采用焊接工艺生产出的管材易出现开裂、断裂，在极端环境下使用寿命较低等问题；而采用挤压和斜轧穿孔工艺生产出的管材易出现变形，组织不均匀，性能差别较大等问题。

因此，寻找一种组织均匀、内外表面质量较好且性能优异的钛合金管材的制备方法成为人们研究的热点。

发明内容

基于此，有必要提供一种组织均匀、内外表面质量较好且性能优异的钛合金管材的制备方法。

此外，本申请还提供一种上述钛合金管材的制备方法制得的钛合金管材。

一种钛合金管材的制备方法，包括以下步骤：

提供钛合金棒坯和带锥度的芯棒，所述芯棒内部设有冷却通道，所述芯棒表面涂有润滑剂，所述芯棒的锥度为0.1°～10°；

采用镗床对所述钛合金棒坯进行掏孔处理，得到粗品管坯；

将所述粗品管坯套设在所述芯棒上，向所述冷却通道通冷却液，采用精锻机组对所述粗品管坯进行锻造，脱除所述芯棒，得到成品管坯，所述粗品管坯与所述芯棒接触部分的长度与所述芯棒总长的比值为(6～8):15；

将所述成品管坯进行退火处理，得到钛合金管材；

在其中一个实施例中，所述冷却通道为循环冷却通道。

在其中一个实施例中，所述粗品管坯的内径比所述芯棒最粗部分的直径大5mm～10mm；所述粗品管坯的内表面粗糙度≤3.2μm。

在其中一个实施例中，所述采用精锻机组对所述粗品管坯进行锻造时，单道次锻造比为(1.0～4.0):1。

在其中一个实施例中，所述退火处理过程中冷却的方式为空冷。

在其中一个实施例中，所述钛合金棒坯由以下方法制备：

采用真空自耗电弧炉对钛合金材料进行熔炼，得到铸锭；

采用快锻机对所述铸锭进行多火次镦拔锻造，得到粗锻棒坯；

采用精锻机对所述粗锻棒坯进行多道次锻造，得到所述钛合金棒坯。

在其中一个实施例中，单火次镦拔锻造的变形量为25％～45％。

在其中一个实施例中，所述采用精锻机对所述粗锻棒坯进行多道次锻造时，单道次锻造变形量为15％～30％。

在其中一个实施例中，所述润滑剂为石墨乳。

上述任一项所述的钛合金管材的制备方法制得的钛合金管材。