[发明专利]1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法

权利要求书

1.一种1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，制备旋压毛坯：

对毛坯坯料进行双级固溶处理；对经过固溶处理的旋压毛坯进行机加，得到旋压毛坯；

步骤2，准备旋压工装：

安装旋压芯模和旋轮；

采用三旋轮旋压，三旋轮自前向后依次为A旋轮、B旋轮和C旋轮；安装所述A旋轮、B旋轮、C旋轮，各旋轮的错距量：Z_AB＝6mm，Z_BC＝8mm；

步骤3，安装旋压毛坯；

步骤4，确定第一道次旋压成形参数：

根据旋压毛坯回弹量、旋压毛坯厚度和旋压减薄率确定所述三个旋轮与旋压毛坯之间的间隙；

确定主轴转速为56r/min，旋轮进给速度为25～30mm/r；

步骤5，第一道次反旋成形：

启动旋压机，按确定的第一道次旋压成形参数，对旋压毛坯开始第一道次反向旋压；

第一道次的旋压减薄率为20％～25％；

步骤6，一道次旋压去应力退火：

对一道次旋压后的旋压毛坯在真空炉中进行去应力退火；得到经过一道次旋压去应力退火后的旋压毛坯；

步骤7，确定第二道次旋压成形方案：

根据旋压毛坯回弹量、旋压毛坯厚度和旋压减薄率确定所述三个旋轮与旋压毛坯之间的间隙；

确定主轴转速为60r/min，旋轮进给速度为25～30mm/r；

步骤8，第二道次反旋成形：

启动旋压机对去应力退火后的旋压圆筒开始第二道次反向旋压；第二道次的旋压减薄率为35％～45％；

步骤9，二道次旋压去应力退火：

按步骤6所述一道次旋压去应力退火的过程进行二道次旋压后的钛合金旋压圆筒的去应力退火；得到经过二道次旋压去应力退火后的旋压毛坯；

步骤10，确定第三道次旋压成形参数：

根据旋压毛坯回弹量、旋压毛坯厚度和旋压减薄率确定所述三个旋轮与旋压毛坯之间的间隙；

调整主轴转速为60r/min，旋轮进给速度为45～55mm/r；

步骤11，第三道次反旋成形：

启动旋压机，按确定的第三道次旋压成形参数对经过二道次旋压去应力退火后的旋压毛坯进行第三道次旋压；第三道次的旋压减薄率为35％～45％；得到钛合金薄壁圆筒；

至此，完成室温下该钛合金薄壁圆筒的旋压成形。

2.如权利要求1所述1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，所述旋压毛坯的固溶处理制度为750℃×40min/水冷+650℃×2h/水冷。

3.如权利要求1所述1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，所述A旋轮和B旋轮的半径为R6，所述C旋轮的半径为R3，三个旋轮的攻入角均为25°；所述三个旋轮的型面全跳动≤0.03mm。

4.如权利要求1所述1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，所述一道次旋压去应力时，将钛合金旋压圆筒放入真空炉中，以20～30℃/min的速率升温至650℃并保温40min；保温结束后，对真空炉充入氩气对旋压圆筒气冷2～3h；气冷结束后将冷却到室温的旋压圆筒取出。

5.如权利要求1所述1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，对二道次旋压后的钛合金旋压圆筒在真空炉中进行650℃×40min的去应力退火。

6.如权利要求1所述1200MPa级Ti-4Mo-3Cr-1Fe钛合金薄壁圆筒的室温旋压成形方法，其特征在于，第一道次旋压成形时，所述A旋轮、B旋轮、C旋轮与旋压毛坯之间的间隙依次为δ_A1＝7.0～8.9mm，δ_B1＝6.1～7.8mm，δ_C1＝5.3～6.6mm。