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A 厚壁型材的生產工藝
厚壁型材擠壓過程的基礎是СежурHe方法，其原理圖如圖4-51所示。

該方法就是把加熱到擠壓溫度的坯料送進壓力機的擠壓筒前，在熱坯料和模具之間放上潤滑玻璃墊。當擠壓時，玻璃墊便逐漸熔化，均勻地覆蓋住擠壓制品，并通過模孔由變形區擠出。這樣使用潤滑劑能很好地防止模具的過熱和磨損。此外，潤滑劑還可覆蓋住坯料的側表面。將熱坯料在磨細的玻璃粉上滾動就可達到這一目的，一旦接觸熱坯料，玻璃粉便熔化并覆蓋住坯料的側表面。最后，將用玻璃覆蓋的坯料送進裝有玻璃潤滑墊的壓力機擠壓筒內。
a 坯料的準備
目前，一般采用擠壓、鍛造和軋制的坯料來擠壓鈦合金型材。坯料的準備通常包括下列工序：切成定尺坯料（用陽極機械鋸或砂輪切割）、端面加工、倒棱、前端成形。坯料用車床機械加工到4級表面粗糙度。坯料前端機械加工成一定曲率的球面。
坯料的長度L取決于要求的型材長度，并且受到擠壓筒工作部分長度的限制。通常L=(2~3)D擠壓筒。
坯料直徑D坯料＝（0.95~0.96)擠壓筒。坯料前端曲率半徑R值通常為（0.15~0.2)D擠壓筒。
b 坯料的加熱
擠壓坯料可用鹽浴爐、感應爐、電阻爐或以聯合方法（感應爐＋電阻爐，或感應爐＋鹽浴爐，或電阻爐＋鹽浴爐）進行加熱。目前，加熱坯料最常用的方法是感應爐＋電阻爐的聯合加熱方法。對坯料加熱的基本要求是加熱要均勻，沿長度和端面的溫差不應超過30℃.此外，氧化皮的形成應該最少。下列加熱流程可滿足這些要求：
（1)在感應爐中以工頻或高頻電流預熱坯料到擠壓溫度；
（2)為了使坯料各部分均熱，應在電阻爐中進行最終加熱，其保溫時間為20~30min.
一些合金坯料的加熱溫度范圍見表4-52.

c 擠壓用潤滑劑
如上所述，采用玻璃潤滑劑可順利地對鈦合金進行擠壓，這是因為玻璃潤滑劑能為金屬的擠出和模口的充分潤滑創造最有利的條件。潤滑劑的成分是決定擠壓過程條件和擠壓制品質量的關鍵因素。
對潤滑劑作用原理的研究還很不夠，所以選擇潤滑劑方面的工作目前在很大程度上還具有經驗性特征。

在前蘇聯工業中推廣最多的是將15號玻璃用于制造玻璃墊，將58號玻璃涂于坯料側表面。這兩種玻璃的化學成分見表4-53.

制造潤滑墊用的玻璃粒度和滾壓坯料側表面用的玻璃粒度應以磨碎粒狀玻璃并對其過篩的方法獲得。滾壓玻璃使用粒度大小為0.1~0.4mm(TOCT3584-5042號篩）的玻璃，潤滑墊應使用顆粒尺寸為0.4~0.8mm的玻璃（TOCT3584-501號篩）。
制造潤滑墊應準備下列成分（質量比例）的混合劑：玻璃顆粒100,水玻璃10~12,水在6以內。
潤滑墊應在立式水壓機上用壓模在1~5kg/m㎡的壓力下成形。潤滑墊的厚度應根據擠壓筒的直徑和被擠壓型材的長度來確定。長度8~12m的型材所用潤滑墊的大致厚度見表4-54,這種型材是用不同擠壓筒擠壓成的。

成形后的潤滑墊應在電熱柜中涂有機器油的鐵底上在100~150℃干燥30~40min,或者在空氣中干燥一晝夜。
d 擠壓工具
當擠壓鈦及鈦合金時，工具經常要在超過1000 MPa(100kg/m㎡)的單位壓力和高溫下工作。在這種條件下，工具的壽命，特別是模具的壽命是很低的。所以，人們非常注意制造擠壓工具用材的選擇問題。
在俄羅斯工業中，3X2B8鉻鎢鋼及ДИ22和ДИ23鋼已廣泛地應用于制造鈦合金擠壓工具。后兩種鋼主要以鑄造的方法制造模具，因為這可顯著減少其隨后的機械加工工作量。
模具的工作表面應以電弧堆焊的方法覆蓋B2K或B3K司太立特合金。
為了消除堆焊層和模具中產生的內應力，應在650~700℃溫度下退火2~3h,其后再熱處理到HRC54~48的硬度。
型材精確尺寸的獲得，特別是復雜斷面形狀的獲得，以及工具壽命的增加，都與模具工作部分的孔型設計是否合理有關。
計算模孔工作尺寸的主要原始數據是型材的材質、形狀、尺寸和橫斷面尺寸公差。此外，還應考慮到型材某些部分的幾何形狀及其在擠壓和拉伸矯直時的變化。計算模孔尺寸可采用如下公式：
A=A1+M+A1(Kt+Ky+Kp)         （4-10)
式中 A--模孔尺寸；
A1-型材的名義尺寸；
M-型材尺寸的正公差；
Ky-型材某些部分尺寸的變小系數（對于丁字材、槽材、角材等類型的型材，為0.01~0.03);
Kp一考慮拉伸矯直時尺寸減少的系數，為0.005~0.01;
Kt-型材的溫度收縮值：K1=Tα-T1α1
T-坯料加熱溫度；
α一被擠壓金屬在擠壓溫度下的線膨脹系數；
α1－模具材料在擠壓溫度下的線膨脹系數。
型材尺寸與模孔線尺寸相比的減少量見表4-55.

模具應做成帶有平工作端面的組合模，工作帶的寬度為20～40mm,模具前端面至工作帶的圓角半徑為6~15mm.由模具前端面向工作帶的平穩過渡可使潤滑劑較容易地進入工作帶。為了制止型材不同厚度的某些部分多擠出來，應在模孔同一部分采用寬度較大的工作帶和制止角，以便形成大厚度的股
翼。模具前端孔的排列必須使型材的外切圓心位于擠壓軸線上或在其附近。
擠壓桿、擠壓筒的內襯、模座用54XHB或3X2B8鋼制造。臨擠壓前，應把內襯和各個主要擠壓工具預熱到400～450℃.
e 擠壓過程
國外生產鈦合金擠壓型材一般采用700~12000t的臥式水壓機。壓力機的噸位范圍這么大是由擠壓型材極其多樣化的品種所決定的。在俄羅斯，鈦合金的半成品一般在1000~5000t的壓力機上制造。鈦合金厚壁型材的擠壓（柱塞運動）速度為50~300mm/s.臨擠壓前，要用T形瓦波爾汽缸油來潤滑模具的裝配部件。模具前的擠壓筒中應裝入潤滑墊。當滾上玻璃粉后，加熱的坯料送進擠壓筒中并開始擠壓。擠壓速度根據采用的延伸量來選擇（μ為10~20),以保證熔化的玻璃墊均勻地覆蓋住擠壓制品。而采用15號和58號玻璃時，擠壓速度應該在0.4~0.6m/s之間。為了防止型材扭曲，在模具后面應安裝一個導板。型材與導板內表面的單面間隙為5~7mm.擠壓壓余應在擠后立即用鋸熱切或者以電焊的方法由型材上去除，然后使型材在冷床上空冷。
國內采用3150t的臥式水壓機及仿制俄羅斯的15號和58號玻璃粉用上述類似的方法試制了TA15和TC2鈦合金薄壁型材坯和厚壁型材，其組織、性能符合俄羅斯實物水平，同時達到鈦合金擠壓型材技術條件要求。
B 厚壁型材矯直
厚壁型材的矯直采用中等功率的矯直機，這種矯直機實際上可加工各種型材。鈦合金型材的矯直溫度范圍見表4-56.當矯直結果不能令人滿意時，可在總體加熱或局部加熱后進行補充矯直。

尾翼型材（斷面沿長度有變化）的特點決定了必須建立特殊的矯直工藝。這可用兩階段矯直來實現。第一階段，在用160~200t立式壓力機擠壓后，只對型材的尾翼部分進行彎曲矯直；第二階段，對型材部分進行拉伸矯直，拉伸矯直變形率為2%~2.5%,矯直溫度為600~750℃.為了保證型材部分和尾翼部分的同心性，應在160~200t立式壓力機上以彎曲的方法進行補充熱矯直。

億沐鑫新材料公司產品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環、鈦標準件、鈦加工件