一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法

摘要

本发明公开了一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法。按下述步骤进行:S1.将变形的待校形零件装入校形模具装卡固定；S2.装卡固定后,将校形模具在600～700℃的保温温度下保温60～240min；S3.保温后将校形模具冷却至室温。本发明具有工艺简单，易于实施和校形效果好的特点。

说明书

技术领域

本发明属于钛及钛合金制造技术领域，涉及一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法。

背景技术

钛及钛合金零件具有比强度高、热强度高、抗蚀性好、化学活性大、导热性差、弹性模量小等特点。它能在高温、高压等复杂恶劣的工况下工作，因此，钛及钛合金被广泛应用于航空、航天、化工、石油、冶金、电力、舰船及医疗器械等行业。

虽然钛及钛合金的优点较多，但是仍具有缺点，它在室温下抗拉强度高、冲压性和切削加工性差，难以加工，通常采用热成型。钛及钛合金梁类零件通常采用的是机械切削加工的方式，制造困难，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。钛及钛合金材料的弹性模量低，在某些时候也成为了它的缺点，因为它的弹性模量仅为钢的1/2，故其刚性差、易变形，变形之后钛及钛合金零件面临报废的风险，而且在常温下无法完成校形。钛及钛合金梁类零件的制造成本较高，一般约为10万元/件，一旦报废，对企业会造成严重的经济损失。

发明内容

本发明的目的是：提供了一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法。本发明具有工艺简单，易于实施和校形效果好的特点。

本发明的技术方案是：一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法，按下述步骤进行:

S1.将变形的待校形零件装入校形模具装卡固定；

S2.装卡固定后,将校形模具在600～700℃的保温温度下保温60～240min；

S3.保温后将校形模具冷却至室温。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S1中，所述的待校形零件的材料为TC4。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S1中，所述的校形模具的材料为不污染待校形零件的金属材料。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S1中，所述的金属材料为钛及钛合金或不锈钢材料。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S2中，所述的校形模具使用真空炉升温。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S2中，所述的保温温度为620～680℃，保温时间为70～200min。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S2中，所述的保温温度为640～660℃，保温时间为80～100min。

前述的钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法所述的步骤S3中，校形模具冷却至室温为随炉冷却至室温。

本发明的优点是：本发明能能够有效校正钛及钛合金梁类零件的变形，首先通过模具进行机械校形固定后，再通过高温将使材料的内应力得到释放，消除了材料的弹性变形，最终得使零件满足了设计要求，避免了钛及钛合金梁类零件因变形导致的报废。钛及钛合金梁类零件因弹性模量低，刚性差，在制造、周转和保存过程中易发生变形，因钛及钛合金具备的诸多优点，在航空、航天、化工、石油、冶金、电力、舰船及医疗器械等行业都被广泛应用，所以这些行业内的制造企业均面临钛及钛合金零件校正变形的问题。因钛及钛合金的原材料费用昂贵，所以一旦钛及钛合金零件产生变形，零件报废后会对企业造成严重的经济损失。本发明的工艺方法，能作为各企业的技术保障，杜绝因变形而造成钛及钛合金梁类零件报废的事件发生，对其它行业的企业有着借鉴和参考意义。本发明中，仅需控制将保温温度和保温时间600～700℃和60～240min(最优为640～660℃，80～100min)范围内，就能有效确保材料为TC4的待校形零件的校形效果，达到最佳，其工艺方法简单，易于实施。

综上所述，本发明具有工艺简单，易于实施和校形效果好的特点。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的技术文案及实施步骤进行清楚、完整的描述，显示所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法，按下述步骤进行:

S1.将变形的待校形零件装入校形模具装卡固定；

S2.装卡固定后,将校形模具在600～700℃的保温温度下保温60～240min；

S3.保温后将校形模具冷却至室温。

前述的步骤S1中，所述的待校形零件的材料为TC4。

前述的步骤S1中，所述的校形模具的材料为不污染待校形零件的金属材料。

前述的步骤S1中，所述的金属材料为钛及钛合金或不锈钢材料。

前述的步骤S2中，所述的校形模具使用真空炉升温。

较优地，前述的保温温度为620～680℃，保温时间为70～200min。

最优地，前述的保温温度为640～660℃，保温时间为80～100min。

前述的步骤S3中，校形模具冷却至室温为随炉冷却至室温。

实施例2

一种钛及钛合金梁类零件校正变形的工艺方法，实施过程如下：

(1)根据变形的钛及钛合金梁类零件设计、制造简易的校形模具；

(2)将变形的钛及钛合金梁类零件装卡在模具上，腹板面进行紧固，并用压块压实各变形区域；

(3)将加热设备升温至钛及钛合金梁类零件的去应力退火温度，将装卡好的模具和零件平整放入加热设备；

(4)使装卡好的模具和零件在加热设备中以去应力退火温度保持一定保温时间；当零件材料为TC4时，其去应力退火温度为650±10℃，去应力退火时间为90±10min；

(5)时间结束后关闭加热设备，模具和装卡好的零件随加热设备冷却至室温后取出；

(6)取下压块，并将零件从模具上拆卸下来；

(7)送检交付。