一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法
【專利摘要】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#棕剛玉砂對鈦合金板材進行表面噴砂，表面粗糙度20～40μm，保持表面清潔，無油污；使用噴涂設備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面；確認噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結合良好，平均結合強度≥10MPa，以鑲嵌式物理結合為主；獲取改善后的鈦合金板材；本發明適合于鈦合金及其他類似高強低塑性板材的生產加工過程；采用本發明公開的工藝方法，可以有效減少修磨量，而且本發明具有低成本，易于操作的優點，適合批量生產的需求。
【專利說明】一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法
[0001]【【技術領域】】
本發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】】
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”，根據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，比強度高，無磁性，生物相容性高，對超聲波的阻抗較小，透聲系數較高，儲氫及較好的形狀記憶功能等一系列有重要使用價值的優良特性；由于鈦合金板材的前述優點，使得鈦合金板材在航空航天、石油化工、醫療衛生、汽車、建筑以及船舶等諸多領域得到廣泛應用。
[0003]但鈦合金板材的塑性差，變形時容易產生裂紋；在鈦合金板材的生產周期中，裂紋修磨耗費時間較多，有的甚至占到整個鈦合金板材總工時的50% ;傳統的方法是將半成品的鈦合金板材進行扒皮處理，以便確保裂紋的及時去除和防止后續裂紋的擴展，有條件的廠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生和遺傳。
[0004]而傳統的修磨方法缺點較多，如工期較長、打磨工況惡劣、成品得料率低，鑒于上述因素的制約，所以越來越難以滿足批量生產的需求；而爆炸包覆的方法一方面成本較高，另一方面對外界條件要求較為苛刻，比如需要專門的爆炸包覆廠家、良好的天氣、合適的爆炸場所等，也制約了鈦合金板材的批量生產。
[0005]【
【發明內容】
】
為克服現有技術存在的不足，本發明提供一種改善鈦合金板材表面裂紋的方法，本發明適合于鈦合金及其他類似高強低塑性板材的生產加工過程；采用本發明公開的工藝方法生產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，縮短生產交期，而且本發明具有低成本，易于操作的優點，適合批量生產的需求。
[0006]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
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#棕剛玉砂對鈦合金板材進行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無油污；
3)、表面噴涂:
使用噴涂設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:
確認噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結合良好，平均結合強度> IOMPa,以鑲嵌式物理結合為主；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方案，本發明的具有如下有益效果:
本發明所述的改善鈦合金板材表面裂紋的方法，采用自創的新型鈦合金板坯表面處理技術，工藝路線穩定可靠，產品質量優良；本發明與常規的鈦合金板材表面包覆相比:
一、節省材料；現有鈦合金板坯表面包覆，需要1.(Tl.5mm鈦板作為覆板，軋制后又通過修磨去除；本方法通過噴涂0.1-0.3mm鋁粉，代替表面包覆，節省原材料85%。
[0010]二、降低成本，將2張1.(Tl.5mm鈦板轉換為1.08Kg左右的Al絲，原材料費用節省約1.8元/Kg ;同時，使用噴涂代替爆炸包覆，節省原材料加工費用約8元/Kg。
[0011]【【專利附圖】
【附圖說明】】
圖1是未噴涂的鈦合金板材表面狀態照片；
圖2是采用本發明的工藝噴涂后鈦合金板材板坯表面狀態照片；
【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面的實施例，公開本發明的目的旨在保護本發明范圍內的一切變化和改進；
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#棕剛玉砂對鈦合金板材進行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無油污；
3)、表面噴涂:
使用電弧噴涂、火焰噴涂設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:
確認噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結合良好，平均結合強度> IOMPa,以鑲嵌式物理結合為主；獲取改善后的鈦合金板材。
[0012]通過使用本發明工藝后的測試和比對:
表面清理時，確保板材表面清潔，平整，可以接受刨、銑、打磨表面來實現；使用16~40#棕剛玉砂進行表面噴砂，表面粗糙度20-40 μ m,保持表面清潔，無油污；使用電弧噴涂、火焰噴涂設備將鋁絲均勻噴涂至板坯表面，噴涂厚度為0.1-0.3mm ;涂層與基體結合良好，平均結合強度> IOMPa,以鑲嵌式物理結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，加熱時間以1.7±0.2min/mm計算，軋程變84%，道次變形率8~20% ;②分切；使用砂輪和千葉輪對表面缺陷進行打磨處理。
[0014]采用上述工藝方法制備20*860*1050mm板材，邊部深裂紋區裂紋深度0.55mm,中間淺裂紋區裂紋深度0.41mm。
[0015]對比1:
結合附圖1和2的表面未處理板坯進行對比，選取同樣規格的板坯，采用同樣的加熱、軋制和打磨工藝。
[0016]對比2:
與包覆后板坯進行對比，選取同樣規格的板坯，進行包覆處理。采用同樣的加熱、軋制和打磨工藝。
[0017]通過附圖可看出本發明所述工藝具有明顯優勢。
[0018]下表中不同處理方式板材表面裂紋深度對比
【權利要求】
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#棕剛玉砂對鈦合金板材進行表面噴砂，表面粗糙度20~40 μ m,保持表面清潔，無油污； 3)、表面噴涂: 使用噴涂設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: 確認噴涂后的鈦合金板材涂層與基體結合良好，平均結合強度> IOMPa,以鑲嵌式物理結合為主；獲取改善后的鈦合金板材。
2.根據權利要求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.根據權利要求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】C23C4/02GK103898435SQ201410124772
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】王衛超, 陳志強, 郭朋, 李渤渤, 顧新盛, 包甄珍, 李洋 申請人:洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司