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摘要：本发明提供一种不同于现有技术的高强韧TA31钛合金螺栓锻件的制备方法，加工出的TA31合金螺栓锻件，为细小均匀的等轴组织，退火后的锻件具有良好的强韧性，室温抗拉强度900MPa以上，冲击功≥60J，各项指标均满足GJB943A‑2018标准。同时，本发明的高强韧TA31钛合金螺栓锻件的制备方法还具有以下效果：TA31钛合金铸锭和中间胚料均采用近β锻造，一是解决了难变形金属在两相区下部变形易开裂的问题，二是获得拉伸和冲击性能优异的双态组织；加工出的TA31钛合金中间胚料采用V型砧采用圆→圆的变形方式拔长至φ120~130mmmm，避免大变形下，多方向应力导致的TA31难变形金属的表面开裂，保证材料锻透性而获得理想的组织形态和大小，确保材料综合性能优异，满足标准指标。

主权项：1.一种高强韧TA31钛合金螺栓锻件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：铸锭加热；将φ600mm~φ800mm的铸锭在箱式电阻炉中加热至700~850℃，保温1~4h，然后升温至Tβ以上100℃~200℃，保温4~6h；步骤S2：开坯锻造；步骤S201：将铸锭横向拔长，得到截面边长为400mm~600mm，高度和边长的比值为2.1~2.5的四方坯料；步骤S202：将四方坯料镦粗至高度为600~700mm；步骤S203：翻转四方坯料，沿轴向将四方坯料拔长至边长为400mm~600mm；步骤S204：继续拔长四方坯料，得到平行高度为400mm~600mm的八方坯料，高径比为2.1~2.5；步骤S205：高温回炉，使八方坯料温度至Tβ以上50~150℃；步骤S206：将八方坯料镦粗后拔长滚圆至φ360mm~560mm，形成中间坯料；步骤S2中，铸锭火次总锻比≥4.8，火次变形量≥80%，终锻温度≥950℃，锻后水冷；步骤S3：中间坯料处理；步骤S301：将中间坯料锯切分料，之后加热至700~820℃，保温1~2h，然后升温至Tβ以下8℃~15℃，保温2~4h；步骤S302：将锯切后的中间胚料由φ360mm~560mm镦至φ600mm~800mm；步骤S303：将中间胚料拔长至边长360mm~580mm的四方胚料，之后倒八方；步骤S304：中间胚料高温热态回炉；Tβ以下15℃~Tβ以上10℃，保温2~3h；步骤S305：将中间胚料镦至平行高度为600mm~800mm；步骤S306：将中间胚料拔长倒棱滚圆至φ200mm~300mm，终锻温度≥900℃，锻后空冷；步骤S4：径锻处理；步骤S401：将中间胚料加热至Tβ以下10℃~15℃，保温2~4h；步骤S402：将中间胚料采用V型砧，由φ280mm拔长至φ125mm，形成径锻胚料，总锻造比≥4.5，变形量≥80%，终锻温度≥900℃，锻后空冷；步骤S403：将径锻胚料装炉加热至Tβ以下15℃~20℃，保温1.5~2h；步骤S404：将径锻胚料从φ120~130mm经过1火次径锻至φ76~86mm，形成预成型胚料，总锻造比≥2.5，变形量≥60%，终锻温度≥900℃，锻后空冷；步骤S5：螺栓加工；步骤S501：将锯切后的TA31钛合金锻件，加热至Tβ以下15℃~20℃，保温1~2小时；步骤S502：根据螺栓头的长度对TA31钛合金锻件画线定位，1火次径锻得到螺栓坯料φ45~55mm×L1尺寸；步骤S503：旋转螺栓胚料180°，回炉保温30~60分钟，出炉径锻φ45~55mm×L2尺寸，得到φ76~86φ45~55×L1L2mm的螺栓锻件；火次总锻造比≥2.5，变形量≥60%，终锻温度≥900℃，锻后空冷；步骤S504：螺栓锻件胚料回炉升温至880~910℃，保温1~2小时，自然冷却，将螺栓锻件胚料机加工成螺栓锻件。

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