B钛合金和精密异型钛材加工工艺研究
新型β钛合金和精密异型钛材加工工艺研究
【摘要】：论文综述了钛及钛合金的发展历史、主要特性、应用领域、钛材的种类和制备加工制造方法。对国外钛合金及钛材加工状况、中国钛工业发展状况进行了述评。 钛及钛合金比强度、比刚度高,抗腐蚀、抗疲劳和抗蠕变性能都很好,高温力学性能和接合性能良好,还与人体亲和性好,具有优良的综合性能。但适宜作为高档金属眼镜架用材料的钛合金,必须具有良好的冷加工性能。论文研究了Ti—V—Al—Cr—Sn系新型β钛合金的热处理工艺,测试了试样的力学性能、进行了SEM断口分析和金相分析,得出该合金经过固溶加时效的热处理后,其抗拉强度高(σ_b可达1200MPa),材料具有良好的塑性(δ可达18%),表明该合金适宜作为眼镜架等民用产品的制造材料。 精密异型钛材产品断面尺寸小、形状复杂,变形抗力高,加工难度大。论文对“新型β钛合金研究→钛圆线(纯钛和钛合金)→圆线的异型初轧→清洗→碱洗→酸洗→热处理(反复)→精密轧机异型精轧(或精密异型拉拔)→产品表面处理→质检→包装→成品”的工艺过程进行了研究,生产眼镜架等民用精密异型钛材系列产品。解决了精密异型钛材加工过程中的轧制、拉拔、润滑、模具、清洗、酸洗、碱洗、热处理、焊接、表面质量控制、矫直等关键技术问题,制定了相关的工艺规程。设计、加工、配置了相关设备,建成了精密异型钛材系列产品生产线。通过试生产,生产出了不同规格的眼镜架用槽型丝、铰链、钛焊丝系列产品。其中槽形丝产品,尺寸精度能够达到±0.02mm,铰链产品,尺寸精度可控制在±0.02mm～±0.05mm,光洁度可达到0.8～1.6μm,能够满足用户要求。证明制定的工艺在生产实践中合理可行,现有公开文献未见报道,具有新颖性。论文还说明了发明的螺压式单体压力模、线材双螺旋载线抛光装置、线材三维校正装置等设备。 新型β钛合金和研究的加工工艺已投入实际生产,具有广阔的应用前景。