[发明专利]一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法

权利要求书

1.一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、铸造：采用真空熔炼炉且通过真空熔炼方法将钛合金原料铸造成大口径钛合金筒坯，所述大口径钛合金筒坯为外径Φ为100～2000mm，壁厚δ为5～40mm，长度L为150～1000mm的直线形筒坯；且进行真空熔炼时，采用钛合金铸锭或钛合金锻棒作电极，熔铸真空度为6.7～0.67Pa；

步骤二、热等静压：采用热等静压设备在惰性保护气氛中对所述大口径钛合金筒坯进行热等静压；且进行热等静压时，温度为600～1000℃，所加压力为100～200MPa；

步骤三、机加：采用机械加工设备在经热等静压后的大口径钛合金筒坯头部加工旋压用的倒角，并获得旋压筒坯(2)；

步骤四、旋压：采用旋压设备对经机加后的旋压筒坯(2)进行总变形率不低于60％的多道次强力热旋压，获得大口径无缝钛合金薄壁筒体；且进行多道次热旋压时，加热温度随热旋压道次增加而逐渐降低，初道次旋压温度为550～900℃，中间道次旋压温度为400～700℃，终道次旋压温度为200～600℃；

步骤五、后续处理：按照常规工艺对步骤四中经旋压后制得的大口径无缝钛合金薄壁筒体进行热处理且对其进行表面清理后，便获得大口径无缝钛合金薄壁筒体成品。

2.按照权利要求1所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的真空熔炼炉为真空自耗电弧凝壳炉，且进行真空熔炼时采用钛合金铸锭或钛合金锻棒作自耗电极。

3.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤三中所述采用机械加工设备在经热等静压后的大口径钛合金筒坯头部加工旋压用的倒角之前，先对步骤二中所述大口径钛合金筒坯的内外表面进行机加工以去除表面缺陷。

4.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤三中所述去除表面缺陷时，采用手工氩弧焊对所述大口径钛合金筒坯内外表面上裸露的气孔和砂眼进行修整。

5.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤四中所述的进行多道次强力热旋压时，道次减薄率为10～30％，累计减薄率为60～85％。

6.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤四中所述旋压设备为卧式强力旋压机或立式三旋轮强力旋压机；且在卧式强力旋压机进行旋压时，采用双轮反旋或正旋方式进行旋压。

7.按照权利要求6所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：所述旋压设备的旋压轮(4)为台阶式旋轮或双锥面旋轮。

8.按照权利要求6所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤四中所述的采用旋压设备对机加后的旋压筒坯(2)进行总变形率不低于60％的多道次强力热旋压时，所用的润滑剂为二硫化钼、FR2涂料或石墨乳。

9.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤五中所述的对经旋压后制得的大口径无缝钛合金薄壁筒体进行热处理时，采用电加热炉中且在400～800℃温度条件下进行空冷热处理，热处理时间为20～90分钟。

10.按照权利要求1或2所述的一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法，其特征在于：步骤五中所述的进行表面清理时，先对经热处理后的大口径无缝钛合金薄壁筒体的内外表面分别进行喷砂或抛光，再对经喷砂或抛光的大口径无缝钛合金薄壁筒体进行酸洗和水漂洗。