一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法

摘要

本发明公开了一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，该方法包括：一、对目标产物钛合金板的成分进行设计；二、选取准备对应元素的原料；三、制备电极并经两次真空自耗熔炼得到钛合金铸锭，然后切削进行开坯锻造得到板坯；四、板坯经多火次轧制得到钛合金板；五、热处理；六、经表面处理得到防爆轰钛合金板。本发明根据合金化原理设计得到少组元、低合金元素含量的防爆轰钛合金板，降低了成分成本，起到减轻面密度和强化作用，在保证防爆轰钛合金板强度的前提下，提高其韧性和塑性，使得防爆轰钛合金板在冲击波的攻击下达到产生均匀塑性流变，吸收更多能量的效果，有效抗击爆炸带来的冲击波，提高了防爆轰钛合金板的防爆轰性能。

权利要求

1.一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的质量含量成分组成：铝2.5％～5％，钒2％～4％，铁0.5％～1.5％，硅0.1％～0.5％，氧小于等于

0.25％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量含量均小于0.1％，其余为钛；

步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料；所述钛元素对应的原料中含有钛及钛合金边角料或/和钛及钛合金残料；

步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，经两次真空自耗熔炼得到钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口，然后在α相至β相的相转变温度以上加热进行开坯锻造，得到板坯；

步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，得到钛合金板；所述多火次轧制的加热温度为850℃～950℃，加热时间为0.5h～2h，多火次轧制的道次变形量为60％～

80％；

步骤五、热处理：对步骤四中得到的钛合金板进行热处理；

步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板进行表面处理，得到防爆轰钛合金板。

2.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛元素对应的原料含有钛及钛合金边角料、钛及钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，且钛及钛合金边角料或/和钛及钛合金残料的质量为原料总质量的10％～

15％；所述铝元素对应的原料含有铝‑硅中间合金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种或两种以上；所述钒元素对应的原料含有铝‑钒中间合金、钒‑铁中间合金和铝‑钒‑铁中间合金中的一种或两种以上；所述铁元素对应的原料含有钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铁单质中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛及钛合金边角料、钛及钛合金残料为钛及钛合金的棒材、板材、管材、锻件加工产生的边角料或残料。

4.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述两次真空自耗熔炼的熔炼电压均为18V～40V，熔炼电流均为6kA～40kA；所述钛合金铸锭的直径Φ为200mm～2000mm。

5.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述加热的温度为1000℃～1200℃，时间为2h～5h，开坯锻造的变形量为60％～90％。

6.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤五中所述热处理的具体过程为：将钛合金板经固溶处理后冷却，然后经时效处理后冷却；所述固溶处理的制度为850℃～940℃保温0.5h～1h后水冷，时效处理的制度为480℃～550℃保温3h～5h后空冷。

7.根据权利要求1所述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述表面处理的过程为：先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷。

说明书

一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于钛合金型材制备技术领域，具体涉及一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法。

背景技术

[0002] 钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性能与耐高温性能优良等特点，被广泛应用于航空航天、化工、医疗、兵器等领域，是一种重要的结构材料。目前钛合金的制备主要针对
成分设计、加工制备及热处理工艺，并未涉及到材料在特殊使用环境中受到的撞击、爆炸
等。用钛合金制造防爆轰板，对增强作战能力具有重要意义。随着科技的进步，现代高性能
防爆轰材料已经向多功能、高性能、质轻、低成本、安全性等方向发展。通过对防爆轰板的材
料组成成分、结构的设计、生产工艺的选择，再在实验基础上进行理论设计和性能检测，最
终实现综合性能优化，满足功能性与经济性要求。

[0003] 当爆炸发生后，爆炸冲击波的过程仅在微秒级之内，巨大的冲击动能使材料容易产生变形与开裂，要求防爆轰板要能抵御冲击波的攻击，通过受冲击后的大变形及载荷传
递的递增型和延时性来降低冲击载荷的峰值效应。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法。该方法根据合金化原理设计得到少组元、低合金元素含量的防爆
轰钛合金板，降低了成分成本，起到减轻面密度和强化作用，在保证防爆轰钛合金板强度的
前提下，提高其韧性和塑性，使得防爆轰钛合金板在冲击波的攻击下达到产生均匀塑性流
变，吸收更多能量的效果，有效抗击爆炸带来的冲击波，减缓爆炸危害，提高了防爆轰钛合
金板的防爆轰性能。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

[0006] 步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的质量含量成分组成：铝2.5％～5％，钒2％～4％，铁0.5％～1.5％，硅0.1％～0.5％，氧小于等于
0.25％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量含量均小于0.1％，
其余为钛；

[0007] 步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料；所述钛元素对应的原料中含有钛及钛合金边角料或/和钛及钛合金残料；

[0008] 步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，经两次真空自耗熔炼得到钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表
面皮和冒口，然后在α相至β相的相转变温度以上加热进行开坯锻造，得到板坯；

[0009] 步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，得到钛合金板；

[0010] 步骤五、热处理：对步骤四中得到的钛合金板进行热处理；

[0011] 步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板进行表面处理，得到防爆轰钛合金板。

[0012] 本发明首先根据合金化原理对防爆轰钛合金板的成分进行设计，在原有TC4钛合金成分的基础上降低了Al和V的含量，增加了微量的Fe、Si元素，得到少组元、低合金元素含
量的钛合金板成分，通过添加β稳定元素明显提高了固溶时效强化效果，通过添加Si提高合
金的抗拉强度和高温持久性能，并降低了成分成本，有效减轻了防爆轰钛合金板的面密度，
并起到强化作用，在保证防爆轰钛合金板具有一定强度的前提下，提高其韧性和塑性，使得
防爆轰钛合金板在冲击波的攻击下达到产生均匀塑性流变，吸收更多能量的效果，有效抗
击爆炸带来的冲击波，减缓爆炸危害，提高了防爆轰钛合金板的防爆轰性能；同时，该组成
的钛合金板具有较好的加工及热处理性能，便于后续加工制备过程的进行，降低了钛合金
板的制备成本；本发明根据钛合金板的设计成分进行备料，选取含有钛及钛合金边角料或/
和钛及钛合金残料作为钛元素原料，有效降低了钛合金板的原料成本，然后依次熔炼及开
坯锻造、轧制、热处理和表面处理，得到防爆轰钛合金板。

[0013] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛元素对应的原料含有钛及钛合金边角料、钛及钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，
且钛及钛合金边角料或/和钛及钛合金残料的质量为原料总质量的10％～15％；所述铝元
素对应的原料含有铝‑硅中间合金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种
或两种以上；所述钒元素对应的原料含有铝‑钒中间合金、钒‑铁中间合金和铝‑钒‑铁中间
合金中的一种或两种以上；所述铁元素对应的原料含有钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金
和铁单质中的一种或两种以上。本发明中各元素对应的原料多样，采用两种或三种元素的
中间合金便于计算配料，减少了原料间的差异，有利于提高钛合金铸锭中各元素的均匀性，
而一种元素对应的单质配料，便于精确控制原料的添加量。

[0014] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述钛及钛合金边角料、钛及钛合金残料为钛及钛合金的棒材、板材、管材、锻件加工产生的边角料
或残料。本发明采用的钛及钛合金边角料、钛及钛合金残料的来源广泛，常见的钛及钛合金
型材制备过程中产生的边角料和残料均可；通常，上述来源的钛及钛合金边角料、钛及钛合
金残料在使用前需将表面清理干净，去除表面氧化皮和油污，避免在防爆轰钛合金板中引
入杂质。

[0015] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述两次真空自耗熔炼的熔炼电压均为18V～40V，熔炼电流均为6kA～40kA；所述钛合金铸锭的直径
Φ为200mm～2000mm。在该优选的熔炼电流与电压下，钛合金对应原料的熔化速度可以控制
在合理的范围内，既可以获得较好的钛合金铸锭表面质量，同时有利于获得疏松程度小、成
分偏析度小、结晶构造致密的铸钛锭。

[0016] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤三中所述加热的温度为1000℃～1200℃，时间为2h～5h，开坯锻造的变形量为60％～90％。该优选的加热
温度、时间及开坯锻造变形量下，保证得到组织均匀的钛合金锻坯。

[0017] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述多火次轧制的加热温度为850℃～950℃，加热时间为0.5h～2h，多火次轧制的道次变形量为
60％～80％。优选在低于TC4相变温度下热轧时钛合金的变形抗力比冷加工时低，从而在该
轧制工艺下显著降低了能耗，减少成本；此外，该热轧工艺将铸造状态的粗大晶粒破碎，显
微裂纹愈合，有效减少或消除了铸造缺陷。

[0018] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤五中所述热处理的具体过程为：将钛合金板经固溶处理后冷却，然后经时效处理后冷却；所述固溶处理的
制度为850℃～940℃保温0.5h～1h后水冷，时效处理的制度为480℃～550℃保温3h～5h后
空冷。本发明在较高温度、较短时间下进行固溶‑时效处理，使得钛合金中部分α相转变成β
相，在水冷淬火过程中β相从高温快速冷却来不及转变成α相，从而得到马氏体α相及亚稳态
β相；该优选的时效处理制度使得马氏体α相和亚稳态β相弥散析出细条状α相，空冷后在室
温下得到平衡稳定的α+β相，从而使钛合金得到弥散强化且可保证一定的塑性。

[0019] 上述的一种低成本防爆轰钛合金板的制备方法，其特征在于，步骤六中所述表面处理的过程为：先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷。通过该表面处
理有效去除防爆轰钛合金板加工制备过程中产生的缺陷，提高了钛合金板的表面质量，进
一步提高其防爆轰性能。

[0020] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0021] 1、本发明根据合金化原理设计得到少组元、低合金元素含量的防爆轰钛合金板，降低了成分成本，起到减轻面密度和强化作用，在保证防爆轰钛合金板强度的前提下，提高
其韧性和塑性，使得防爆轰钛合金板在冲击波的攻击下达到产生均匀塑性流变，吸收更多
能量的效果，有效抗击爆炸带来的冲击波，减缓爆炸危害，提高了防爆轰钛合金板的防爆轰
性能。

[0022] 2、本发明选取含有钛及钛合金边角料或/和钛及钛合金残料作为钛元素原料，有效降低了防爆轰钛合金板的原料成本；同时，该组成的防爆轰钛合金板具有较好的加工及
热处理性能，便于后续加工制备过程的进行，降低了防爆轰钛合金板的制备成本。

[0023] 3、本发明采用在较高温度、较短时间下进行固溶‑时效处理，可得到平衡稳定的α+β相，使合金得到弥散强化且可保证一定的塑性。

[0024] 4、本发明采用低成本成分设计理念，产物防爆轰钛合金板材的综合成本控制为传统国标TC4板材的80％左右，且防爆轰钛合金板的抗拉强度达到980MPa～1100MPa，屈服强
度达到850MPa～950MPa，延伸率达到10％以上，冲击韧性AKV2达60以上，有效抗击爆炸带来
的冲击波，主要面向装甲车防护板制备，也可用于制造发动机顶能盖、武器对抗防护盖、炮
塔枢轴架、进出舱口等，替换钢制构件。

[0025] 下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

具体实施方式

[0026] 实施例1

[0027] 本实施例包括以下步骤：

[0028] 步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的名义成分为Ti‑4Al‑2.8V‑1Fe‑0.1Si‑0.1O，具体的质量含量成分组成：铝4％，钒2.8％，铁1％，
硅0.1％，氧0.1％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量含量均小
于0.1％，其余为钛；

[0029] 步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料，按照100kg铸锭配料，具体原料及质量如下：Ti‑6Al‑4V残料20kg，海绵钛74kg，
铝‑50钒中间合金2kg，铁‑50钒中间合金2kg，铝‑20硅中间合金0.5kg，铝豆1.4kg，二氧化钛
0.1kg；所述Ti‑6Al‑4V残料为Ti‑6Al‑4V的棒材、板材、管材、锻件加工产生的材料，且使用
前表面清洗干净，充分去除氧化皮和油污、

[0030] 步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，在熔炼电压18V～25V、熔炼电流6kA～20kA的条件下经两次真空自耗熔炼
得到直径Φ为200mm的钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口，然后在
1000℃下加热5h进行开坯锻造，开坯锻造的变形量为60％，得到板坯；

[0031] 步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，得到厚度为10mm的钛合金板；所述多火次轧制的加热温度为850℃，加热时间为2h，多火次轧制的变形量为60％；

[0032] 步骤五、热处理：将步骤四中得到的钛合金板进行热处理，具体过程为：先经850℃保温0.5h后水冷的固溶处理，然后经480℃保温4h后空冷的时效处理；

[0033] 步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷，得到防爆轰钛合金板。

[0034] 经检测，本实施例制备的防爆轰钛合金板的抗拉强度达到980MPa，屈服强度达到850MPa，延伸率达到18％，冲击韧性AKV2为60。

[0035] 本实施例中钛元素对应的原料还可为含有除了Ti‑6Al‑4V残料和海绵钛以外的钛及Ti‑6Al‑4V钛合金边角料、钛及Ti‑6Al‑4V钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，
铝元素对应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金、铝‑20硅中间合金和铝豆以外的铝‑
硅中间合金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种或两种以上，钒元素对
应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金和铁‑50钒中间合金以外的铝‑钒中间合金、钒‑
铁中间合金和铝‑钒‑铁中间合金中的一种或两种以上，铁元素对应的原料还可为除了铁‑
50钒中间合金以外的钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铁单质中的一种或两种以上。

[0036] 实施例2

[0037] 本实施例包括以下步骤：

[0038] 步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的名义成分为Ti‑5Al‑3V‑1Fe‑0.4Si‑0.2O，具体的质量含量成分组成：铝5％，钒3％，铁1％，硅
0.4％，氧0.2％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量含量均小于
0.1％，其余为钛；

[0039] 步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料，按照500kg铸锭配料，具体原料及质量如下：Ti‑5Al残料50kg，海绵钛404.5kg，
铝‑50钒中合金20kg，铁‑50钒中间合金10kg，铝‑20硅中间合金10kg，铝豆4.5kg，二氧化钛
1kg；所述Ti‑5Al残料为Ti‑5Al的棒材、板材、管材、锻件加工产生的材料，且使用前表面清
洗干净，充分去除氧化皮和油污、

[0040] 步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，在熔炼电压20V～30V、熔炼电流10kA～30kA的条件下经两次真空自耗熔
炼得到直径Φ为1000mm的钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口，然后
在1200℃下加热2h进行开坯锻造，开坯锻造的变形量为90％，得到板坯；

[0041] 步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，得到钛合金板；所述多火次轧制的加热温度为950℃，加热时间为0.5h，多火次轧制的变形量为80％；

[0042] 步骤五、热处理：将步骤四中得到的钛合金板进行热处理，具体过程为：先经900℃保温1h后水冷的固溶处理，然后经520℃保温4h后空冷的时效处理；

[0043] 步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷，得到防爆轰钛合金板。

[0044] 经检测，本实施例制备的防爆轰钛合金板的抗拉强度达到1000MPa，屈服强度达到900MPa，延伸率达到14％，冲击韧性AKV2为64。

[0045] 本实施例中钛元素对应的原料还可为含有除了Ti‑5Al残料和海绵钛以外的钛及Ti‑5Al钛合金边角料、钛及Ti‑5Al钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，铝元素对
应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金、铝‑20硅中间合金和铝豆以外的铝‑硅中间合
金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种或两种以上，钒元素对应的原料
还可为含有除了铝‑50钒中间合金和铁‑50钒中间合金以外的铝‑钒中间合金、钒‑铁中间合
金和铝‑钒‑铁中间合金中的一种或两种以上，铁元素对应的原料还可为除了铁‑50钒中间
合金以外的钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铁单质中的一种或两种以上。

[0046] 实施例3

[0047] 本实施例包括以下步骤：

[0048] 步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的名义成分为Ti‑3Al‑2V‑1.5Fe‑0.5Si‑0.1O，具体的质量含量成分组成：铝3％，钒2％，铁1.5％，
硅0.5％，氧0.1％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量含量均小
于0.1％，其余为钛；

[0049] 步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料，按照1000kg铸锭配料，具体原料及质量如下：Ti‑2Al‑2V残料200kg，海绵钛
737kg，铝‑50钒中合金2kg，铁‑50钒中间合金30kg，铝‑20硅中间合金25kg，铝豆5kg，二氧化
钛1kg；所述Ti‑2Al‑2V残料为Ti‑2Al‑2V的棒材、板材、管材、锻件加工产生的材料，且使用
前表面清洗干净，充分去除氧化皮和油污、

[0050] 步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，在熔炼电压33V～40V、熔炼电流28kA～40kA的条件下经两次真空自耗熔
炼得到直径Φ为2000mm的钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口，然后
在1100℃下加热4h进行开坯锻造，开坯锻造的变形量为80％，得到板坯；

[0051] 步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，得到钛合金板；所述多火次轧制的加热温度为950℃，加热时间为1h，多火次轧制的变形量为80％；

[0052] 步骤五、热处理：将步骤四中得到的钛合金板进行热处理，具体过程为：先经940℃保温0.5h后水冷的固溶处理，然后经550℃保温3h后空冷的时效处理；

[0053] 步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷，得到防爆轰钛合金板。

[0054] 经检测，本实施例制备的防爆轰钛合金板的抗拉强度达到1100MPa，屈服强度达到950MPa，延伸率达到12％，冲击韧性AKV2为65。

[0055] 本实施例中钛元素对应的原料还可为含有除了Ti‑2Al‑2V残料和海绵钛以外的钛及Ti‑2Al‑2V钛合金边角料、钛及Ti‑2Al‑2V钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，
铝元素对应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金、铝‑20硅中间合金和铝豆以外的铝‑
硅中间合金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种或两种以上，钒元素对
应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金和铁‑50钒中间合金以外的铝‑钒中间合金、钒‑
铁中间合金和铝‑钒‑铁中间合金中的一种或两种以上，铁元素对应的原料还可为除了铁‑
50钒中间合金以外的钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铁单质中的一种或两种以上。

[0056] 实施例4

[0057] 本实施例包括以下步骤：

[0058] 步骤一、成分设计：对目标产物钛合金板的成分进行设计，得到该钛合金板的名义成分为Ti‑2.5Al‑4V‑0.5Fe‑0.1Si‑0.25O，具体的质量含量成分组成：铝2.5％，钒4％，铁
0.5％，硅0.1％，氧0.25％，其他杂质元素的总质量含量小于0.3％且任一杂质元素的质量
含量均小于0.1％，其余为钛；

[0059] 步骤二、配料：根据步骤一中得到的钛合金板的质量含量成分组成，选取准备对应元素的原料，按照100kg铸锭配料，具体原料及质量如下：Ti‑3Al残料50kg，海绵钛42.65kg，
铝‑50钒中间合金4kg，铁‑80钒中间合金2.5kg，铝‑20硅中间合金0.5kg，铝豆0.1kg，二氧化
钛0.25kg；所述Ti‑3Al残料为Ti‑3Al的棒材、板材、管材、锻件加工产生的材料，且使用前表
面清洗干净，充分去除氧化皮和油污、

[0060] 步骤三、熔炼及开坯锻造：将步骤二中选取的对应元素的原料制备成电极后放置于真空自耗炉中，在熔炼电压30V～35V、熔炼电流25kA～30kA的条件下经两次真空自耗熔
炼得到直径Φ为200mm的钛合金铸锭，将钛合金铸锭经车床切削去除表面皮和冒口，然后在
1000℃下加热5h进行开坯锻造，开坯锻造的变形量为70％，得到板坯；

[0061] 步骤四、轧制：对步骤三中得到的板坯进行多火次轧制，所述多火次轧制的加热温度为900℃，加热时间为1h，多火次轧制的变形量为80％；

[0062] 步骤五、热处理：将步骤四中得到的钛合金板进行热处理，具体过程为：先经920℃保温1h后水冷的固溶处理，然后经500℃保温5h后空冷的时效处理；

[0063] 步骤六、表面处理：将步骤四中经热处理后的钛合金板先采用酸洗去除氧化皮，然后采用修磨去除裂纹、凹坑缺陷，得到防爆轰钛合金板。

[0064] 本实施例制备的防爆轰钛合金板的抗拉强度达到1050MPa，屈服强度达到920MPa，延伸率达到12％，冲击韧性AKV2为62。

[0065] 本实施例中钛元素对应的原料还可为含有除了Ti‑3Al残料和海绵钛以外的钛及Ti‑3Al钛合金边角料、钛及Ti‑3Al钛合金残料、以及海绵钛中的一种或两种以上，铝元素对
应的原料还可为含有除了铝‑50钒中间合金、铝‑20硅中间合金和铝豆以外的铝‑硅中间合
金、铝‑钒中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铝单质中的一种或两种以上，钒元素对应的原料
还可为含有除了铝‑50钒中间合金和铁‑80钒中间合金以外的铝‑钒中间合金、钒‑铁中间合
金和铝‑钒‑铁中间合金中的一种或两种以上，铁元素对应的原料还可为除了铁‑80钒中间
合金以外的钒‑铁中间合金、铝‑钒‑铁中间合金和铁单质中的一种或两种以上。

[0066] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案
的保护范围内。