[发明专利]一种TA15钛合金薄带材的制备方法

说明书

本发明公开了一种TA15钛合金薄带材的制备方法，该方法包括：一、第一轧程单片可逆式热轧；二、对焊；三、碱酸洗和纵剪分条处理后真空退火热处理；四、第二轧程可逆式带材轧制；五、清洗、纵剪分条处理后真空退火热处理；六、第三轧程可逆式带材轧制；七、清洗、纵剪分条处理后真空退火热处理；八、第四轧程可逆式带材轧制；九、清洗和纵剪分条处理；十、退火处理得到TA15钛合金薄带材。本发明采用四辊可逆式热轧机与森吉米尔二十辊冷轧机，结合板材激光对焊，依次进行一个热轧轧程和三个冷轧轧程的轧制，提高了轧制效率，提升成品率并降低成本减少了轧程数量，保证了厚度为0.3mm～0.6mm的TA15钛合金薄带材的厚度精度。

技术领域

本发明属于钛合金型材制备技术领域，具体涉及一种TA15钛合金薄带材的制备方法。

背景技术

随着人类航空事业的不断进步，对航空飞行器的要求越来越高。航空飞行器通常服役环境恶劣，工作于超高温、超低温、真空、高应力及高腐蚀等极端条件下，这不仅要求飞行器有可靠的结构设计，而且也对材料的强度、硬度、耐高温及耐腐蚀能力有较高要求。

TA15钛合金在450～500℃服役温度下具有较高的比强度和高温强度，其综合性能略高于TC4钛合金，可作为飞机结构钛合金用材，也是发动机机匣、焊接承力关键构建。由于TA15钛合金强度高、塑性差等特性，导致其在薄带材制备难度大，成品率低。因此，在高端航空领域的应用推广受到限制。

将TA15钛合金带材轧制得厚度更薄，板幅更宽，未来则可以更好的适应航空飞行器更快、更高、更大的发展。目前，由于轧制技术及合金特性的限制。目前，市场上主要有TA15中厚板材、带材，但厚度小于0.8mm的TA15合金薄带材制备技术尚不成熟。申请号为202010669587.0的专利《一种细晶超塑性TA15钛合金中厚板材的加工方法》中公开了一种中厚TA15钛合金板材的制备方法，通过熔炼、锻造及轧制，将TA15钛合金铸锭制备成厚度为10mm～25mm的TA15钛合金中厚板材，但尚未达到厚度小于0.8mm。申请号为201410235456.6的专利《一种细晶超塑性TA15钛合金薄板的加工方法》中公开了一种TA15钛合金薄板的制备方法，通过两次热轧与一次叠轧的制备方法，得到了厚度为0.5mm～1.4mm的TA15钛合金板材，此种制备方法工序繁杂，成品率较低，成本较高。

发明内容

本发明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TA15钛合金薄带材的制备方法。该方法采用四辊可逆式热轧机与森吉米尔二十辊冷轧机作为轧制设备，结合板材激光对焊方法，依次进行一个热轧轧程和三个冷轧轧程的轧制，提高了轧制效率，提升成品率并降低成本减少了轧程数量，保证了TA15钛合金薄带材的厚度精度，得到厚度为0.3mm～0.6mm的TA15钛合金薄带材。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种TA15钛合金薄带材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用四辊可逆式热轧机对来料TA15板材进行第一轧程单片可逆式热轧，得到第一轧程TA15带材；所述来料TA15板材的厚度为2mm～3mm，宽度为500mm～550mm，长度为3000mm～4000mm；所述第一轧程TA15带材的厚度为1mm～1.2mm，宽度为500mm～550mm，长度为6000mm～8000mm；

步骤二、采用激光焊接方法将两条以上步骤一中得到的第一轧程TA15带材进行两端对焊，得到第一轧程TA15焊接带材；

步骤三、将步骤二中得到的第一轧程TA15焊接带材进行碱酸洗，然后利用纵剪分条机进行纵剪分条处理去除毛刺和裂口，再进行真空退火热处理；所述纵剪分条后第一轧程TA15焊接带材的宽度为490mm～540mm；所述真空退火热处理的温度为920℃～950℃，保温时间为60min～90min，真空度不低于7×10^-3MPa；