在Ti-6Al-4V合金基礎(chǔ)上改進(jìn)的Ti-6Al-4VELI鈦合金是一種損傷容限型鈦合金，具有中等強(qiáng)度、高損傷容限和長(zhǎng)疲勞壽命等特點(diǎn)。與其他中等強(qiáng)度鈦合金相比，在強(qiáng)度和塑性水平相當(dāng)?shù)那闆r下，Ti-6Al-4VELI鈦合金具有相當(dāng)高的斷裂韌度和抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力，廣泛地應(yīng)用于制造深潛器耐壓殼體。

鈦合金成品板材對(duì)組織均勻性要求較高，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)一些組織不均勻現(xiàn)象，造成成品板材不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因鈦合金具有組織遺傳性，因此鍛造板坯的組織形態(tài)和均勻性對(duì)軋制的成品板材具有決定性的影響。

科研人員主要研究了板坯鍛造工藝及變形參數(shù)對(duì)板坯組織形態(tài)和性能的影響。目的在于選出較合理的板坯鍛造工藝，提高板坯質(zhì)量，為后期成品板材的軋制奠定基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)選用規(guī)格為Φ920/7200kg的Ti-6Al-4VELI鑄錠，鑄錠經(jīng)三次真空自耗電弧爐熔煉，以保證鑄錠成分均勻，最終扒皮去除表面缺陷。其化學(xué)成分符合GB/T3620的規(guī)定。

采用80/100MN快鍛機(jī)進(jìn)行鍛造。為保證板坯的組織均勻性，工藝設(shè)計(jì)為在單相區(qū)采用多火次鐓拔工藝，保證總變形大于80%，從而使鑄態(tài)組織充分破碎，晶粒細(xì)化。兩相區(qū)采用多火次鐓拔工藝，保證總變形大于70%的變形量，繼續(xù)細(xì)化晶粒，保證組織均勻性，并且使原直徑為Φ920mm鑄錠墩粗至Φ1150mm。同時(shí)為使板坯寬度滿足≥1750mm尺寸要求，采用橫向?qū)捳?，即坯料長(zhǎng)度方向與錘頭長(zhǎng)度方向平行；利用最小阻力原理，逐步展寬，最終得到滿足軋制工藝設(shè)計(jì)要求的寬幅板坯。經(jīng)計(jì)算Ti-6Al-4VELI鈦合金板坯在兩相區(qū)鐓拔時(shí)所需最大變形壓力為56MN，橫向?qū)捳棺畲笞冃螇毫?2MN，即表明利用80/100MN快鍛機(jī)，采用鐓拔加橫向?qū)捳构に嚨腻懺旆椒ㄊ强尚械摹?shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備系統(tǒng)顯示實(shí)測(cè)最大變形壓力為62MN。最終鍛造出軋制用板坯的規(guī)格為230×1750×≥4000mm。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）通過(guò)利用80/100MN油壓機(jī)，采用橫向?qū)捳瑰懺旃に嚳缮a(chǎn)出尺寸規(guī)格為230×1780×≥4000mm的Ti-6Al-4VELI鈦合金寬幅板坯。

（2）通過(guò)設(shè)計(jì)合理的鍛造工藝和變形參數(shù)，使板坯組織均勻，性能滿足要求，為軋制奠定基礎(chǔ)。

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