[发明专利]一种钛合金气瓶及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金气瓶的制备方法，包括以下步骤：

(1)对钛合金棒坯依次进行第一加热、模锻成型和第一热处理，得到钛合金封头；所述钛合金封头为一端开口的圆管，所述圆管设有开口端和封口端；

(2)对钛合金棒材依次进行第二加热、斜轧穿孔、热轧和第二热处理，得到钛合金管材；所述钛合金管材的壁厚和外径与所述钛合金封头的开口端的壁厚和外径相同；

(3)将钛合金封头和钛合金管材按照“第一钛合金封头、钛合金管材、第二钛合金封头”的顺序进行摩擦焊接，得到钛合金气瓶；

所述步骤(1)和步骤(2)之间没有时间顺序的限制。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中摩擦焊接的参数包括：

主轴转速为650～1000rpm；

摩擦压力为5.0～20.0MPa；

摩擦加压时间为2.0～5.0s；

摩擦变形量为5.0～10.0mm；

顶锻压力为10～30.0MPa；

顶锻加压时间为1.0～3.0s；

总变形量为8.0～13.0mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛合金封头的圆管的长度为100～150mm。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一加热和第二加热的温度独立为T_β-(30～60)℃；所述第一加热和第二加热的保温时间计算公式如式1所示：

t＝D×0.8+(0～120) 式1；

式1中，t为保温时间，s；

D为棒材直径，mm。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一热处理和第二热处理独立为双重热处理或恒温热处理；

所述双重热处理包括依次进行的第一阶段热处理和第二阶段热处理，所述第一阶段热处理的温度为850～920℃，时间为1～2h；所述第二阶段热处理的温度为450～540℃，时间为4～6h；

所述恒温热处理的温度为650～850℃，时间为1～2h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中斜轧穿孔的变形量为55～65％；所述热轧的道次变形量为50～60％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的第二热处理之前，还包括对热轧后的管材进行定径或精拔或冷轧；

所述定径的变形量为10～15％；

所述精拔的道次变形量为15～25％；

所述冷轧的道次变形量为35～45％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛合金封头和钛合金管材的材质为TC4、TC4ELI、TA18、TA24、Ti32或Ti52。

9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的钛合金气瓶。

10.根据权利要求9所述的钛合金气瓶，其特征在于，所述钛合金气瓶的外径为150～600mm，壁厚为6～35mm，长度为2000～5000mm。