在Ti-6Al-4V合金基礎上改進的Ti-6Al-4VELI鈦合金是一種損傷容限型鈦合金，具有中等強度、高損傷容限和長疲勞壽命等特點。與其他中等強度鈦合金相比，在強度和塑性水平相當的情況下，Ti-6Al-4VELI鈦合金具有相當高的斷裂韌度和抗疲勞裂紋擴展能力，廣泛地應用于制造深潛器耐壓殼體。

鈦合金成品板材對組織均勻性要求較高，在實際的生產過程中，經常出現一些組織不均勻現象，造成成品板材不能滿足標準要求。因鈦合金具有組織遺傳性，因此鍛造板坯的組織形態和均勻性對軋制的成品板材具有決定性的影響。

科研人員主要研究了板坯鍛造工藝及變形參數對板坯組織形態和性能的影響。目的在于選出較合理的板坯鍛造工藝，提高板坯質量，為后期成品板材的軋制奠定基礎。

實驗選用規格為Φ920/7200kg的Ti-6Al-4VELI鑄錠，鑄錠經三次真空自耗電弧爐熔煉，以保證鑄錠成分均勻，最終扒皮去除表面缺陷。其化學成分符合GB/T3620的規定。

采用80/100MN快鍛機進行鍛造。為保證板坯的組織均勻性，工藝設計為在單相區采用多火次鐓拔工藝，保證總變形大于80%，從而使鑄態組織充分破碎，晶粒細化。兩相區采用多火次鐓拔工藝，保證總變形大于70%的變形量，繼續細化晶粒，保證組織均勻性，并且使原直徑為Φ920mm鑄錠墩粗至Φ1150mm。同時為使板坯寬度滿足≥1750mm尺寸要求，采用橫向寬展，即坯料長度方向與錘頭長度方向平行；利用最小阻力原理，逐步展寬，最終得到滿足軋制工藝設計要求的寬幅板坯。經計算Ti-6Al-4VELI鈦合金板坯在兩相區鐓拔時所需最大變形壓力為56MN，橫向寬展最大變形壓力為42MN，即表明利用80/100MN快鍛機，采用鐓拔加橫向寬展工藝的鍛造方法是可行的。實際生產中，設備系統顯示實測最大變形壓力為62MN。最終鍛造出軋制用板坯的規格為230×1750×≥4000mm。試驗結果表明：

（1）通過利用80/100MN油壓機，采用橫向寬展鍛造工藝可生產出尺寸規格為230×1780×≥4000mm的Ti-6Al-4VELI鈦合金寬幅板坯。

（2）通過設計合理的鍛造工藝和變形參數，使板坯組織均勻，性能滿足要求，為軋制奠定基礎。

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