TC4钛合金无缝管冷轧成形技术

hmdz1998

钛合金抗蚀性能优异，密度小，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，在航空、航天、汽车、造船、能源等行业具有广泛的应用前景。钛的优良耐蚀性及良好的比强度，使钛管比其他传统金属材料管件制作的产品更薄，换热效果更好。TC4钛合金是目前应用最广泛的钛合金之一，它的强度高，耐蚀性好，但目前国内外无缝钛管市场上很难见到TC4材质的无缝钛管。TC4钛材主要以板材为主，市场上的TC4管材以热挤压或斜穿孔等方法生产的高强度厚壁管为主，宝鸡有色金属加工厂的羊玉兰等人研究温轧方法制造TC4钛合金轧制产品，该温轧工艺需要对传统轧辊进行改进，即在轧管机上安装感应加热装置，这种加工设备结构复杂、工艺繁琐、生产成本高。造成目前这种现状的主要原因是TC4钛合金的强度高，冷轧成形难度大。为解决TC4无缝管冷轧成形的关键技术，校企联合进行了系列研究。如采用直接冷轧成形工艺生产高强度钛合金管材，不仅大大降低生产成本，同时可满足对钛合金高性能应用场合的要求。

　　采用不同变形量开坯方式，分别经两道次和三道次轧制将管坯轧制成总变形量为70%的管材。在道次间进行800℃×1h真空退火，冷却方法为炉冷至500℃后空冷至室温，观察其组织性能变化。得出的结论是：
　　在小变形量开坯情况下，壁厚偏差小，表面粗糙度逐步减少；大变形量开坯，壁厚偏差大，会影响到后续道次轧制所得管材的壁厚偏差。
　　总变形量相同的情况下，轧制道次越多，管材的伸长率、硬度越大，强度越高。综合性能好。
　　大变形量轧制时材料的流动呈条带状，小变形量轧制时材料的流动呈束状，在道次间热处理条件和后续轧制工艺相同的情况下，大变形量开坯所得管材组织畸变更加严重。
　　小变形量开坯对管材的各向异性作用不大；多道次轧制中力学性能的各向异性存在一定波动。