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迪胙合金。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合金的强杜着越性显著，可逾越100～150MPa。所以，TA15合金被宽泛用于造作高机能飞机的沉要构件[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，通过轧造叠焊的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造后得到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

凭据持久堆集迪胙脊合金轧造经验及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。对两规划造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：表表处置1→沉叠焊接→热轧轧造→热处置→分离剪怯表表处置2→制品切割。将4张4mm板材表表处置后使用氩弧焊焊接起来，焊接后的板材加热后使用2800mm热轧机轧造。轧造设计为6路次，路次变形量最大为20%，总变形量45%，单张板材厚度为2.2mm，轧造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，表表处置后得到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→表表处置1→冷轧1→半制品退火2→表表处置2→冷轧2→热处置→表表处置3→制品剪切。将4张4mm板材进行半制品退火，表表处置后使用1780mm冷轧机轧至2.8mm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表表处置
；而后使用1780mm冷轧机由2.8mm轧至2.2mm制品厚度（冷轧2），轧造变形量为21%。制品热处置后，板材进行校形，表表处置后最终得到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，两次表表处置，表表处置必要进行碱酸洗。为了预防头部掉渣，轧造前必要在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，轧造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。

表1损耗与资料利用率(质量分数，%)

由表1能够看出：由于规划2必要进行屡次表表处置，其会大大提高板材的无形损耗。切边、切头尾蹬仔形损耗，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合金板材进行一样造度的热处置，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。两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幼[4]，组织越发均匀，两种加工工艺板材断后伸长率相差不大。

表2轧板的力学机能

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．