TA15钛合金的名义成分为 Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V ，，，属于高 Al 当量的近 α 型钛合金！！！ 该合金既拥有α 型钛合金的热不变性和可焊性，，，又拥有靠近于 α+β 型钛合金的工艺塑性，，， 是一种综合机能良好的钛合金！！！ 与国内和西方国度宽泛使用的Ti-6Al-4V合金比力，，， 当工作温度提高到 450～500℃ 时，，， TA15 合金的强度优越性显著，，， 可逾越 100～150MPa ！！！ 所以，，，TA15 合金被宽泛用于制作高机能飞机的重要构件 [1] ！！！

目前国内 2mm 厚的TA15钛合金板通常都由冷轧出制品 [2] ，，，但由于TA15合金冷变形抗力大，，，冷轧出产工序多，，，工艺复杂，，，对设备要求较高！！！ 本文选取轧2800mm 热轧机，，，通过轧制叠焊的TA15钛板材，，，直接轧出 2mm 制品板的工艺路线，，， 进展能利用现有设备，，， 在满足 TA15 合金薄板工艺与力学机能的基础上提逾越产效能，，，提升产品资料利用率！！！

1、、、试验资料和设备

本试验资料选取规格为164mm 厚的 TA15 钛合金板坯，，，用差热法测得相变点为（ 994±5 ） ℃ ，，，化学成分满足 GB/T3620 尺度要求！！！ 板坯经过三个轧程的热轧轧制后得到 4mm 厚的板材！！！

重要出产设备为 2800mm 四辊可逆热轧机组和 1780mm 六辊可逆冷轧机组！！！

2、、、试验步骤

凭据持久堆集的钛及钛合金轧制经验及 TA15钛合金机能的特点 [3] ：：设计了 TA15 钛合金薄板的热叠轧工艺（规划 1 ），，，传统的冷轧工艺记为规划2 ！！！ 对两规划制备的制品板材取样观察金相组织，，， 测试力学机能，，，检验板材的资料利用率！！！

2.1 试验规划1

规划 1 工艺流程为：： 理论处置 1→ 重叠焊接 →热轧轧制 → 热处置 → 分离剪切 → 理论处置 2→ 制品切割！！！ 将 4 张 4mm 板材理论处置后使用氩弧焊焊接起来，，， 焊接后的板材加热后使用 2800mm 热轧机轧制！！！ 轧制设计为 6 道次，，，道次变形量最大为20% ，，，总变形量 45% ，，，单张板材厚度为 2.2 mm ，，，轧制后的板材进行大气退火处置，，， 而后使用剪床剪切分离并预剪切，，，最后校形，，，理论处置后得到4张制品板材！！！

2.2 试验规划2

规划 2 工艺流程为：：半制品退火 1→ 理论处置1→ 冷轧 1→ 半制品退火 2→ 理论处置 2→ 冷轧 2→ 热处置 → 理论处置 3→ 制品剪切！！！ 将 4 张 4mm板材进行半制品退火，，， 理论处置后使用 1780 mm冷轧机轧至 2.8 mm 厚半制品板材（冷轧 1 ），，，轧程变形量为 30% ！！！ 进行一次半制品退火和理论处置；；

而后使用 1780 mm 冷轧机由 2.8 mm 轧至 2.2 mm制品厚度（冷轧 2 ），，，轧制变形量为 21% ！！！ 制品热处置后，，，板材进行校形，，，理论处置后最终得到 4 张制品板材！！！

3、、、试验了局及会商

3.1 出产效能对比

规划 1 不必要中央退火，，，但必要将半制品板材剪切至一样的长宽尺寸并使用氩弧焊焊接起来；；一个轧程就能够将 4mm 厚板材轧至 2.2mm 指标厚度，，， 从半制品到制品最快 1d 就能够实现出产！！！ 规划 2 必要进行两次中央退火，，，两次理论处置，，，理论处置必要进行碱酸洗！！！ 为了预防头部掉渣，，，轧制前必要在 TA15 合金板材头尾焊接一致厚度的纯钛料头，，，焊接工序要在等离子焊机上进行，，，轧制时为了尽可能预防裂纹、、、边裂等缺点，，，还要使用温轧炉预先对板材进行加热处置，，，冷轧从半制品到制品最快必要 4d 功夫！！！ 综上所述，，， 规划 1 的出产效能要大大高于规划 2 ！！！

3.2 资料利用率对比

两种出产工艺工序损耗与资料利用率见表 1 ！！！

由表 1 能够看出：： 由于规划 2 必要进行屡次理论处置，，，其会大大提高板材的无形损耗！！！ 切边、、、切头尾等有形损耗，，，两种工艺险些一样！！！ 综上所述，，，规划1 譬喻案 1 的资料利用率要逾越 5% ！！！

3.3 组织机能对比

对两种规划所得到的 2mm 厚 TA15 合金板材进行一样制度的热处置，，， 取试样观察横纵向显微组织，，，如图 1 所示！！！ 两种规划出产出的制品板材，，，其显微组织均为（ α+β ）两相区加工的均匀组织！！！Ａ秸咦橹枘≈匾罹嘣：： ① 规划 1 板材组织中存在约 <10% 的“加工流线”，，，而规划 2 板材组织根基出现等轴状，，，无显著“加工流线”；； ② 规划 1 板材的均匀晶粒巨细 4.5～5.0μm ，，，规划 2 板材的均匀晶粒巨细 3.5～4.0μm ，，，即规划 2 板材的组织越发藐小！！！

按 GJB2505A-2005 尺度取样测试室温力学机能，，，了局如表 2 所示！！！ 由表 2 能够看出：：两种规划在一样制度的热处置后机能均满足 GJB2505A-2005尺度要求，，， 并且都有很大的富足量！！！ 规划 2 的抗拉强度要高于叠轧板材 30MPa 左右，，，这是由于冷轧板材晶粒尺寸越发藐小 [4] ，，，组织越发均匀，，，两种加工工艺板材断后伸长率相差不大！！！

4、、、结论

（ 1 ） 热叠轧比冷轧缩短了工艺流程，，， 削减了中央工序，，，出产周期要比冷轧缩短 3d 功夫！！！

（ 2 ） 热轧叠轧工艺的资料利用率要比冷轧工艺逾越 5% ！！！ 选取两种工艺都能出产出满足力学机能和工艺机能要求的钛板材！！！

参考文件：：

[1] 李兴无 ．TA15 合金及其在飞机结构中的利用远景 [J]． 钛工业进展，，， 2003 ，，， 20(4) ：： 90-94．

[2] 刘瑞明 ．TA15 合金板材的组织与机能钻研 [J]． 资料开发与利用，，， 2005 ，，， 20(4) ：： 23-26．

[3] 沙爱学，，，李兴无，，，储俊鹏 ．TA15 钛合金的通常退火 [J]． 罕见金属，，， 2003 ，，， 27(1) ：： 213-215．

[4] 张杰，，，王蕊宁，，，王彦浩 ． 热处置对 TA15 合金板材组织机能的影响 [J]． 特钢技术，，， 2014 ，，， 20(1) ：： 27-28