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1、钛及钛合金锻造生产工艺介绍及生产注意事项摘要：从铸锭的准备、铸锭加热、锻造工艺、热处理工艺、机加工、打磨、 锭号管理、超声探伤、锯切、取样等方面详细介绍了钛及钛合金锻造生产工艺及 生产过程中的注意事项。一、铸锭的准备1、生产工艺员在接到生产作业计划后 , 要仔细对计划部分内容进行审核 , 如有问题 , 及时和计划员沟通 , 确定无误后 , 方可编制生产工艺。并通知相关 人员到库房领料。2、领料人员应根据 GB/3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分及化学成分允许 偏差 GB/3620.2 及企标的有关规定，核对铸锭合格证，并核对合金牌号、锭号、 规格和重量是否与实物相符，确认无误后，再进行转料
2、。3、铸锭转入锻造厂房应摆放整齐， 将标识摆放于易看到的方位或用金属 （记号笔）在铸锭的两端或表面将锭号明显标出。4、生产工艺员在投料前应仔细研究产品所执行的技术标准， 保证其化学成 份能满足该产品的技术要求。否则，不能投料。5、铸锭转入锻造车间后炉工在装炉前必须对铸锭进行涂层， 涂层时将铸锭 用垫木或导辊垫起，并将铸锭表面的杂脏物、油污用清洗剂擦洗干净后再涂防氧 化涂层。6、涂层时将写锭号的地方不要涂 , 以便装炉前确认锭号是否正确。7、涂层的厚度应控制在0.20.4mm。涂层后必须干透即24小时后方可装炉。表 1 主要产品的简明工艺流程I涂层Itn抄l骰追打聊1|帽面in也锻楚 &ii1飙
3、理刻口-J谱创V1-J打弊4JfeS誉处理.J机加J操怖-Jtfi环鸭二、铸锭加热加热设备：天燃气炉、电阻炉1、加热前准备。1.1 炉工装炉前应认真核对来料的牌号、锭号、规格、支数是否与工艺卡片 相符，确认无误后，方可装炉。1.2 加热设备与测温仪表应运转正常，否则不得使用，对测温仪表应每半年 校对一次，并经常检查。对于科研用料或重要产品，在生产前应校核炉温。 炉 子在大修或长期停用后开始使用时，应校核炉温，炉子的均温区在正常情况下一 个季度校核一次，并做好记录。1.3 装炉前炉内应清洁， 不得有钢铁等非金属物及这些金属的氧化皮以及 其它影响加热质量的物质存在。锭坯表面应清洁，不得有油污和其它
4、脏物。2、 注意事项2.1当坯料的直径或边长大于300 mm时，必须采用分段式加热法,加热曲线见图 1，具体规定见表 2。a 2 A. B. C三段的加热时间坯料的直径或 边长（01裝炉温 度C装炉观度下的预热时间（分）A段加热升温所需时间分阳段加热温度下的保 迥时间（分冗段720- 8208007&0P 1&0160-240150-210650 720800-8&01201&0-180100-150650-66080&-S&0100120-15090-160450- 5&08008&09012080 90300-45080&Y&0901007060250-300加热渥度120&0 60200
5、-2&0加热温度9050150-250加热温度6040KXK1&0加热温度4030100 WT加热温度30502.2 装炉时料应放在炉膛的均温区，电炉加热时坯料与发热体之间的距离应 大于100 mm,用天然气炉加热时，坯料与火焰之间的距离应大于300 mm,不能 使火焰与坯料直接接触，防止加热不均和局部过烧。2.3 当不同牌号或锭号的铸锭或坯料同装一炉时， 应给予明显标记， 并将 坯料在炉内的位置标记在炉工记录本上，不得混料，同锭号的料装一炉时，每支 料的节号在炉内的位置也应记录清楚，节号也不能混。对于饼坯材的坯料在装炉 尽量采用立装的方式。2.4 装炉量视炉底大小不可过多，锭坯之间应有间隙，
6、以保证加热均匀。2.5 在加热过程中，应始终保持炉内为微氧化气氛，以减少锭坯吸氢。2.6 在自动测温仪表上的记录纸上，炉工应注明日期、本班被加热坯料的牌 号、锭号、节号、规格及操作者的姓名。且妥善保管，每月底交生产技术部门统 一保存。2.7 加热过程中，若设备发生故障，不能继续生产，因加热保温时间超过表 3规定时，可采取降温措施。将加热温度降低100200C保温，但不得超过2 4 小时（大料取上限，小料取下限）。否则应做扒炉处理。对降温和扒炉料应在 记录本上作详细记录，并对扒炉料应作好标记。表3料的直径或边长（mm加热温度下允许的最长保温时间（分）726-82030650-720330550-
7、650300400- 550270350-400240250- 350210200-2&01501SG-200120100-1509060-10075三、锻造工艺1锻造设备：2000t油压机750 kg空气锤2 锻前准备2.1 操作手在生产前首先要看设备运转情况记录 , 且试车检查设备运转是 否正常 , 若有问题及时通知维修工进行处理。2.2 班组每个成员要明确本班的生产任务，了解工艺卡片上的工艺要求 , 制 定出本班的锻造次序。2.3 每个成员依据自己的职责准备好本班生产所需的工具。 象吊钳、模具、 摔子、冲头、剁刀、卡规、尺子等。2.4 对于一些合金料或尺寸较小 （ 小料温降快 ） 的料在
8、锻造前，锤头、摔 子、冲头、剁刀等工具应在150300C温度范围内进行充分预热，以保证锻造 质量，防止裂纹产生。3 棒材的锻造3.1 棒材的锻造主要是拔长 , 整个锻造过程可分为开坯锻造、中间（半成品） 锻造和成品锻造。铸锭第一火锻造称为开坯锻造，其余为中间锻造和成品锻造。3.2 铸锭开坯时，按照“一轻二重三小”的原则。即铸锭开坯时，首先要轻 锻、快锻，每行程压下量要小，纯钛每次不超过80 mm,合金每次不超过60 mm； 当总变形量达2030% （锻造比1.251.43）时，每行程压下量可加大，纯钛 为80100 m,合金为6080 m；当变形基本结束或温度相当低时，应逐渐减 小变形量，以避
9、免产生裂纹。3.3正常进行锻造拔长时，送进量（Lo） 一般为锤头宽度（B）的0.75， 即 Lo=0.75B。例如：对于 2000t 油压机，B=400 m，那么 Lo=0.75B=338 而 压下量不得大于送进量的2/3，即ho-h=2/3 Lo。以免产生折叠,造成必须打磨, 浪费人力且影响成品率。若工艺卡没有要求满锤头锻 , 一般按正常锻造对待。3.4 成品（ 摔圆完就可以交货的产品 ） 的前一火 , 要将坯料进行倒棱 , 即 八方或十二方 ,尺寸大小要合适 , 不要太大也不要太小 , 太大摔圆时容易造成 折叠和不能完成此火摔圆工序, 太小不能满足成品尺寸。3.5 成品棒材的锻造主要是摔圆
10、，摔圆时 , 第一遍要轻压 , 以免压折 , 第 二遍在加大压下量, 每根棒材最少压三遍 , 保证工艺卡要求的外径尺寸公差 , 并且利用坯料的余热进行矫直。若料温太低 , 但弯曲度不符合要求时 , 可重新 加热进行矫直，矫直加热温度一般取相变温度以下150200C，保温时间根据 料的大小定 , 需要退火的棒材 , 退火后出炉时的温度正好可以进行矫直。3.6 弯曲度的要求 ： 开坯和中间锻造后对坯料的弯曲度没有特殊要求 , 成 品锻造时，对于黑皮交货的棒材其弯曲度为不大于6 m/m。对于光棒交货的棒 材其弯曲度为不大于 3m/m。3.7 每火锻造完 , 按照工艺卡的要求长度进行热切 , 热切温度
11、见表 5 , 因 为, 若温度太高 不易切断且容易变形而影响坯料尺寸 , 若温度太低 , 需要的 压力大 , 也不安全。两端的切斜度不大于直经的 10%,且不得有明显的马蹄型 , 对于成品棒材不采用热切。3.8 对于切下来的料头必须要称重 , 将重量填写在工艺卡片上和记录本上 , 用沥青或其它方法写上牌号、锭号、字迹要清晰 , 并按牌号分类堆放整齐。3.9 每支料上均要用标清牌号、锭号、节号、规格 , 并且堆放整齐 , 以防 混料。认真填写工艺卡上的每一栏。4 板坯的锻造4.1 锻造的板坯一般供轧制用料 , 轧机用料尺寸及铸锭的规格见表 4。4.2 铸锭出炉后 , 为了能锻造出所需的板坯宽度
12、, 先将铸锭放在镦粗台上 用盖板压扁后 ,再用操作机夹持进行锻造 , 锻造时两头下锤时一定要满锤 , 以 保证两头单鼓形外凸 , 这样的板头利于回收改制。4.3板坯两端宽度方向的切斜度不大于15 mm,两端面厚度方向的切斜度不 大于10 热切温度见表5,锻后利用板坯的余热要进行校平，不平度不大于 7 m/m。4.4 每块板坯均要标清牌号、锭号、节号、规格 , 并且堆放整齐 , 以防混 料。认真填写工艺卡上的每一栏。表 供1200 mm用板坯尺寸及铸锭规格板坯尺寸（厚X宽X长）rnn铸锭规榕一6锭所能鍛出的檯坯的数呈16OX &60-700X040 1040&20(3t)6块呂块120X &00
13、700 乂 940-1040&20(3t)77块表& 科抻合金热切温度合金牌号剁切温度（V）错切温度（V）TA0nA1/TA2/TA37TA9/TA10750-650丽600TA7B&08 &0-800TC1 TC2B5&- 7&07&-700TC3 TC4 TC6900-8&0BO&-750C9TC11950- a&oS&-800注: 其它合金可参照性能相近的合金温度进行热切。5 饼环材锻造5.1 锻制饼环材的坯料必须是圆盘锯切下料 , 锯切完后必须进行平头倒角 , 倒角1520X45。5.2 严格执行工艺卡的镦拔变形量 , 镦拔时 , 一定要记住原轴向和径向 , 以保证最后回到原轴向 ,
14、保证流线的正确性。镦粗时勤观察 , 出现歪扭要及时 纠正 , 防止出现折叠 , 。5.3 饼材是依据工艺卡的要求进行镦拔后 , 最终经过加热后整型而成为所 需饼材尺寸，其公差按工艺卡要求执行。5.4 环材的变形工序是坯料先经过加热后镦粗冲孔，再加热进行扩孔或拔长 ( 工艺上制定 )5.5 冲孔时冲头要对准中心 , 防止冲偏 . 冲头一般冲进坯料高度的 7/10 左右为宜 , 利于翻转冲出余料 .5.6 扩孔的方法：在一般情况下，采用芯棒扩孔，但有时也采用冲头扩孔法。 扩孔时芯棒不要选的太小 , 否则, 内孔造成梅花形压痕 , 以刚好能穿入为好 , 每火次可根据情况更换芯棒。拔长的方法： 采用芯轴外加摔子进行。 对于合金 料 , 趁料温度高时 , 先将两头拔到尺寸 , 以防两头部降温快而出现裂纹造成报 废。四、热处理工艺1 热处理设备：电阻炉2 热处理前准备参照工艺规程“ 3. 加热前准备”条款，做好热处理前的准备工作。3 注意事项3.1 钛及钛合金棒材或试样坯可按表 6 进行热处理表6牌号加热温度保温时间冷却方式TAt TA2 TA3. TA4 TA& TA1O600-700按卫空冷TA& TC I TC2 TC1270M&0按 5.3.2空冷T
