一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法
【專(zhuān)利摘要】一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，包括如下步驟：將鈦合金板材表面清理干凈，確保板材表面清潔、平整；將上一步驟的鈦合金板材使用16～40#棕剛玉砂對(duì)鈦合金板材進(jìn)行表面噴砂，表面粗糙度20～40μm，保持表面清潔，無(wú)油污；使用噴涂設(shè)備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面；確認(rèn)噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結(jié)合良好，平均結(jié)合強(qiáng)度≥10MPa，以鑲嵌式物理結(jié)合為主；獲取改善后的鈦合金板材；本發(fā)明適合于鈦合金及其他類(lèi)似高強(qiáng)低塑性板材的生產(chǎn)加工過(guò)程；采用本發(fā)明公開(kāi)的工藝方法，可以有效減少修磨量，而且本發(fā)明具有低成本，易于操作的優(yōu)點(diǎn)，適合批量生產(chǎn)的需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明涉及一種鈦合金板材表面裂紋的改善方法，尤其是涉及一種低成本改善鈦合金板材表面裂紋的方法。
[0002]【【背景技術(shù)】】
公知的，鈦分為純鈦和鈦合金，也就是添加了其它合金元素便是鈦合金，獨(dú)立的鈦元素便是純鈦“在純鈦中包含一些極微量的不可避免的雜質(zhì)”，根據(jù)鈦合金成分和室溫組織的不同可分為α鈦合金及近α型合金、(α+β)型合金、近β型合金以及β型合金；鈦合金板材具有耐蝕性好，比強(qiáng)度高，無(wú)磁性，生物相容性高，對(duì)超聲波的阻抗較小，透聲系數(shù)較高，儲(chǔ)氫及較好的形狀記憶功能等一系列有重要使用價(jià)值的優(yōu)良特性；由于鈦合金板材的前述優(yōu)點(diǎn)，使得鈦合金板材在航空航天、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車(chē)、建筑以及船舶等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003]但鈦合金板材的塑性差，變形時(shí)容易產(chǎn)生裂紋；在鈦合金板材的生產(chǎn)周期中，裂紋修磨耗費(fèi)時(shí)間較多，有的甚至占到整個(gè)鈦合金板材總工時(shí)的50% ;傳統(tǒng)的方法是將半成品的鈦合金板材進(jìn)行扒皮處理，以便確保裂紋的及時(shí)去除和防止后續(xù)裂紋的擴(kuò)展，有條件的廠(chǎng)家也有采用爆炸包覆的方法，以爆炸的方法，在鈦合金板材板坯的表面包覆一層純鈦，可以有效的減少裂紋的產(chǎn)生和遺傳。
[0004]而傳統(tǒng)的修磨方法缺點(diǎn)較多，如工期較長(zhǎng)、打磨工況惡劣、成品得料率低，鑒于上述因素的制約，所以越來(lái)越難以滿(mǎn)足批量生產(chǎn)的需求；而爆炸包覆的方法一方面成本較高，另一方面對(duì)外界條件要求較為苛刻，比如需要專(zhuān)門(mén)的爆炸包覆廠(chǎng)家、良好的天氣、合適的爆炸場(chǎng)所等，也制約了鈦合金板材的批量生產(chǎn)。
[0005]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，本發(fā)明適合于鈦合金及其他類(lèi)似高強(qiáng)低塑性板材的生產(chǎn)加工過(guò)程；采用本發(fā)明公開(kāi)的工藝方法生產(chǎn)的成品和半成品板材，表面裂紋明顯減少，可以有效減少修磨量，縮短生產(chǎn)交期，而且本發(fā)明具有低成本，易于操作的優(yōu)點(diǎn)，適合批量生產(chǎn)的需求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，包括如下步驟:
1)、鈦合金板材表面處理:
將鈦合金板材表面清理干凈，確保板材表面清潔、平整；
2)、鈦合金板材表面噴砂:
將上一步驟的鈦合金板材使用16~40#棕剛玉砂對(duì)鈦合金板材進(jìn)行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無(wú)油污；
3)、表面噴涂:
使用噴涂設(shè)備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面，噴涂厚度為0.1~0.3mm之間；
4)、檢驗(yàn):
確認(rèn)噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結(jié)合良好，平均結(jié)合強(qiáng)度> IOMPa,以鑲嵌式物理結(jié)合為主；獲取改善后的鈦合金板材。
[0007]所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，在步驟一中所述鈦合金板材表面清理包含接受刨、銑、打磨表面。
[0008]所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，在步驟三中所述噴涂包含電弧噴涂、火焰噴涂。
[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，采用自創(chuàng)的新型鈦合金板坯表面處理技術(shù)，工藝路線(xiàn)穩(wěn)定可靠，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良；本發(fā)明與常規(guī)的鈦合金板材表面包覆相比:
一、節(jié)省材料；現(xiàn)有鈦合金板坯表面包覆，需要1.(Tl.5mm鈦板作為覆板，軋制后又通過(guò)修磨去除；本方法通過(guò)噴涂0.1-0.3mm鋁粉，代替表面包覆，節(jié)省原材料85%。
[0010]二、降低成本，將2張1.(Tl.5mm鈦板轉(zhuǎn)換為1.08Kg左右的Al絲，原材料費(fèi)用節(jié)省約1.8元/Kg ;同時(shí)，使用噴涂代替爆炸包覆，節(jié)省原材料加工費(fèi)用約8元/Kg。
[0011]【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
圖1是未噴涂的鈦合金板材表面狀態(tài)照片；
圖2是采用本發(fā)明的工藝噴涂后鈦合金板材板坯表面狀態(tài)照片；
【【具體實(shí)施方式】】
通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例，公開(kāi)本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)；
一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，包括如下步驟:
1)、鈦合金板材表面處理:
將鈦合金板材表面清理干凈，使用刨、銑、打磨表面，確保板材表面清潔、平整；
2)、鈦合金板材表面噴砂:
將上一步驟的鈦合金板材使用16~40#棕剛玉砂對(duì)鈦合金板材進(jìn)行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無(wú)油污；
3)、表面噴涂:
使用電弧噴涂、火焰噴涂設(shè)備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面，噴涂厚度為0.1~0.3mm之
間；
4)、檢驗(yàn):
確認(rèn)噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結(jié)合良好，平均結(jié)合強(qiáng)度> IOMPa,以鑲嵌式物理結(jié)合為主；獲取改善后的鈦合金板材。
[0012]通過(guò)使用本發(fā)明工藝后的測(cè)試和比對(duì):
表面清理時(shí)，確保板材表面清潔，平整，可以接受刨、銑、打磨表面來(lái)實(shí)現(xiàn)；使用16~40#棕剛玉砂進(jìn)行表面噴砂，表面粗糙度20-40 μ m,保持表面清潔，無(wú)油污；使用電弧噴涂、火焰噴涂設(shè)備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面，噴涂厚度為0.1-0.3mm ;涂層與基體結(jié)合良好，平均結(jié)合強(qiáng)度> IOMPa,以鑲嵌式物理結(jié)合為主獲取改善后的鈦合金板材。
[0013]將改善后的鈦合金板材熱軋:①粗軋:裝爐溫度700~800°C，加熱溫度1000~1100°C，加熱時(shí)間以1.7±0.2min/mm計(jì)算，軋程變84%，道次變形率8~20% ;②分切；使用砂輪和千葉輪對(duì)表面缺陷進(jìn)行打磨處理。
[0014]采用上述工藝方法制備20*860*1050mm板材，邊部深裂紋區(qū)裂紋深度0.55mm,中間淺裂紋區(qū)裂紋深度0.41mm。
[0015]對(duì)比1:
結(jié)合附圖1和2的表面未處理板坯進(jìn)行對(duì)比，選取同樣規(guī)格的板坯，采用同樣的加熱、軋制和打磨工藝。
[0016]對(duì)比2:
與包覆后板坯進(jìn)行對(duì)比，選取同樣規(guī)格的板坯，進(jìn)行包覆處理。采用同樣的加熱、軋制和打磨工藝。
[0017]通過(guò)附圖可看出本發(fā)明所述工藝具有明顯優(yōu)勢(shì)。
[0018]下表中不同處理方式板材表面裂紋深度對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，其特征是:包括如下步驟: 1)、鈦合金板材表面處理: 將鈦合金板材表面清理干凈，確保板材表面清潔、平整； 2)、鈦合金板材表面噴砂: 將上一步驟的鈦合金板材使用16~40#棕剛玉砂對(duì)鈦合金板材進(jìn)行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無(wú)油污； 3)、表面噴涂: 使用噴涂設(shè)備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面，噴涂厚度為0.1~0.3mm之間； 4)、檢驗(yàn): 確認(rèn)噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結(jié)合良好，平均結(jié)合強(qiáng)度> IOMPa,以鑲嵌式物理結(jié)合為主；獲取改善后的鈦合金板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，其特征是:在步驟一中所述鈦合金板材表面清理包含接受刨、銑、打磨表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，其特征是:在步驟三中所述噴涂包含電弧噴涂、火焰噴涂。
【文檔編號(hào)】C23C4/02GK103898435SQ201410124772
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】王衛(wèi)超, 陳志強(qiáng), 郭朋, 李渤渤, 顧新盛, 包甄珍, 李洋 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)雙瑞精鑄鈦業(yè)有限公司