具体实施方式

本申请实施例通过提供了一种钛合金制高尔夫球杆及其杆体的制备方法，用以解决现有技术中制备得到的钛合金高尔夫球杆的合金强度低，弹性差，制备得到的高尔夫球杆的重量较大，复合材料杆塑性差，稳定性较差，且两种球杆均与钛制球头连接方法单一，易于脱落的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种钛合金制高尔夫球杆及其杆体的制备方法，通过球柄；杆体，所述杆体与所述球柄的一端连接，且，所述杆体为锥形形状，或，台阶形状，其中，所述台阶形状中包括多个第一台阶，且每个所述第一台阶具有第一长度；球头，所述球头与所述杆体远离所述球柄的一端连接，其中，所述球柄与所述杆体、所述杆体与所述球头之间均采用焊接方式连接，从而解决了现有技术中制备得到的钛合金高尔夫球杆的合金强度低，弹性差，制备得到的高尔夫球杆的重量较大，复合材料杆塑性差，稳定性较差，且两种球杆均与钛制球头连接方法单一，易于脱落的技术问题，达到了β钛合金高尔夫球杆产品的强度高，弹性好，重量轻，疲劳性好，产品一致性、稳定性好，且与钛制球头基体材质一致，可焊接连接的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种钛合金制高尔夫球杆，请参考图1，包括：

球柄1；

杆体2，所述杆体2与所述球柄1的一端连接，且，所述杆体2为锥形形状，或，台阶形状，其中，所述台阶形状中包括多个第一台阶4，且每个所述第一台阶4具有第一长度；

球头3，所述球头3与所述杆体2远离所述球柄1的一端连接，其中，所述球柄与所述杆体、所述杆体与所述球头之间均采用焊接方式连接。

进一步的，所述第一台阶4的台阶直径梯度差为0.5mm，所述第一长度的范围为40～50mm。

进一步的，所述杆体2具有第一端部和第二端部，其中，所述第一端部的直径为14.8-15.4mm，所述第二端部的直径为8.3-9.5m。

进一步的，所述球柄1、杆体2和球头3的材质均为β钛合金。

具体而言，本实施例中的高尔夫球杆杆体主要包括球柄1、杆体2和球头3，并且球柄1和杆体2的一端连接，球头3和杆体2的另一端连接，也就是说，杆体2安装在球柄1和球头3之间。

进一步的，杆体2的形状为锥形形状，或，台阶形状，在实际使用时，可根据具体需要选择合适的杆体结构。杆体2包括第一端部和第二端部，并且第一端部的直径大于第二端部的直径，也就是说，第一端部为杆体2的大头，第二端部为杆体2的小头。当杆体2的形状为锥形形状时，如图2所示，第一端部的直径为14.8-15.4mm，第二端部的直径为8.3-9.5m，即：大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，锥长450mm，总长超过1000mm；当杆体2的形状为台阶形状时，如图3所示，即就是在杆体2上开设有多个第一台阶4，且第一台阶4具有第一长度，且第一长度的范围为40～50mm，此时的大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，第一台阶4的数量可根据实际需要进行设定，同时第一台阶4的长度也可根据实际需要进行设定。本实施例中以第一台阶4的台阶数为10个，每个台阶长45mm，每个台阶直径梯度差0.5mm，台阶长450mm，总长超过1000mm作为优选。

进一步的，球柄1、杆体2和球头3的材质均采用β钛合金，在实际使用时，可根据需要采用TA18钛合金、Ti15333等多种合金，本实施例中不做具体限制。且连接方式均采用焊接连接，根据杆体2的结构不同，从而可以根据需要设计两种类型的β钛合金高尔夫球杆。

实施例二

另一方面，本实施例还提供了一种钛合金制高尔夫球杆杆体的制备方法，请参考图4，包括：

步骤110：按照预定需求，获得第一β钛合金管坯料；

具体而言，在制备β钛合金高尔夫球杆杆体时，首先需要按照预定需求，获得第一β钛合金管坯料，即就是按GB/T3624标准要求生产β钛合金高尔夫球杆杆体用管材坯料，并且管材坯料需经拉伸性能、压扁性能、涡流探伤、超声探伤检验合格；坯料规格具体为：直径大于17mm，壁厚大于0.9mm，长度大于600mm。

步骤120：将所述第一β钛合金管坯料在冷轧管机上进行一道次或多道次冷轧制变形之后，获得第一管坯，其中，所述第一管坯满足第一预设条件；

进一步的，所述第一预设条件具体为：所述第一管坯的直径为15mm，壁厚为0.3-0.8mm，长度大于1000mm，加工变形量不小于50％，且，所述第一管坯的屈服强度不小于760MPa，延伸率大于8％。

具体而言，在得到第一β钛合金管坯料之后，接着即可将步骤110中准备好的β钛合金管坯料，在LD15冷轧管机上进行一道次或多道次冷轧制变形，从而可以得到第一管坯，并且需要保证第一管坯能够满足第一预设条件。第一预设条件具体为：第一管坯的直径为15mm，壁厚为0.3-0.8mm，长度大于1000mm，加工变形量不小于50％，且，第一管坯的屈服强度不小于760MPa，延伸率大于8％。换句话说，也就是将β钛合金管坯料在冷轧管机上轧制成第一轧制成直径15(公差+0.4，-0.1)mm，壁厚为0.3-0.8mm，长度大于1000mm的管坯，加工变形量不小于50％。管坯的屈服强度不小于760MPa，延伸率大于8％。

步骤130：采用第一材料将所述第一管坯进行包裹，并对所述第一管坯上包裹所述第一材料的第一端进行加热处理，其中，所述加热处理参数为：加热温度600-750℃，加热时间包括第一时间段和第二时间段，其中，距离所述第一端的端头0-250mm的部分加热2-15分钟，距离所述第一端的端头250-400mm的部分加热2-6分钟；

进一步的，经过所述加热处理之后，所述距离所述第一端的端头0-250mm的部分的屈服强度不大于650MPa，所述距离所述第一端的端头250-400mm的部分的屈服强度不大于700MPa。

具体而言，将步骤120中准备好的β钛合金管坯料，然后采用第一材料进行包裹，接着对第一管坯上包裹第一材料的第一端进行加热处理。本实施例中以第一材料为耐腐蚀耐高温材料作为优选。加热处理方式为热处理盐浴炉中或采用电加热方式局部加热，即采用耐腐蚀耐高温材料包裹不超过500mm,然后把包裹的一端管坯在热处理盐浴炉中或采用电加热方式局部加热。进一步的，加热工艺参数为：加热温度为600-750℃，加热时间包括第一时间段和第二时间段，其中，距离第一端的端头0-250mm的部分加热2-15分钟，距离第一端的端头250-400mm的部分加热2-6分钟。加热保温后空冷到室温。热处理后，屈服强度满足：0-250mm部分不大于650MPa，250-400mm部分不大于700MPa。

步骤140：基于高尔夫球杆杆体尺寸要求，制备第一模具，和/或，第二模具；

进一步的，所述第一模具的加工规格具体为：第一模具杆体的大头直径为14.8-15.4mm，杆体的小头部分直径为8.3-9.5m，锥长为450mm；所述第二模具的加工规格具体为：第二模具杆体的大头直径为14.8-15.4mm，杆体的小头部分直径为8.3-9.5m，所述第二模具包括N个台阶，且，每一个台阶具有第二长度，每个台阶直径梯度差为0.5mm。

具体而言，按照高尔夫球杆杆体尺寸要求，制备第一模具和第二模具，本实施例中以第一模具为锥型模具，第二模具为台阶型模具作为优选。进一步的，锥型模具的加工规格具体为：锥管部分，大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，锥长450mm；台阶型模具的加工规格具体为：大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，并且第二模具包括N个台阶，且，每一个台阶具有第二长度，每个台阶直径梯度差为0.5mm。本实施例中以台阶数10个，每一个台阶长45mm，每个台阶直径梯度差0.5mm，台阶总长450mm作为优选。

步骤150：将所述加热处理之后的所述第一管坯置于所述第一模具，和/或，所述第二模具中，经过轧制和压制之后，对应获得第一杆体，和/或，第二杆体；

具体而言，将步骤130工艺过程中的坯料在第一模具或者是第二模具中轧制和压制成两种类型的β钛合金高尔夫球杆杆体：当置于第一模具中，可以得到第一杆体，此时的第一杆体的大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，锥长为450mm，总长超过1000mm；当置于第二模具中，可以得到第二杆体，此时的第二杆体的大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，台阶数为10个，每一个台阶长为45mm，每个台阶直径梯度差为0.5mm，台阶长450mm，总长超过1000mm。

步骤160：对所述第一杆体，和/或，所述第二杆体进行消除应力退火；

进一步的，所述消除应力退火的具体参数为：加热温度为350-450℃，保温时间为30-60分钟，炉冷或空冷。

具体而言，对步骤150所得到的第一杆体或者是第二杆体在真空或气氛保护条件下进行消除应力退火的处理工艺，并且消除应力退火的具体参数为：加热温度为350-450℃，保温时间为30-60分钟，炉冷或空冷。

步骤170：对所述消除应力退火之后的所述第一杆体，和/或，所述第二杆体实施表面装饰工艺之后，对应获得第一高尔夫球杆杆体，和/或，第二高尔夫球杆杆体。

进一步的，所述表面装饰工艺包括表面抛光、阳极氧化、电泳、微弧氧化。

具体而言，对消除应力退火之后的第一杆体或者是第二杆体实施表面装饰工艺，即将步骤160工艺过程处理完成的β钛合金高尔夫球杆杆体，进行表面抛光、阳极氧化、电泳、微弧氧化等方法进行表面装饰，即可得到第一种类型的高尔夫球杆杆体或者是第二种类型的高尔夫球杆杆体。

因此，本实施例中的一种钛合金制高尔夫球杆杆体的制备方法，通过按照GB/T3624标准生产，经拉伸性能、压扁性能、涡流探伤、超声探伤检验合格的β钛合金高尔夫球杆杆体用管材坯料(直径大于17mm，壁厚大于0.9mm，长度大于600mm)，经过超过50％的冷变形加工制成直径15mm高强高弹高尔夫球杆杆体管坯，在600-750℃局部热处理，再轧制和分别在两种类型的模具中压制成：大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，锥长为450mm，总长超过1000mm；或者是，大头直径为14.8-15.4mm，小头部分直径为8.3-9.5m，台阶数10个，每一个台阶长45mm，每个台阶直径梯度差0.5mm，台阶长450mm，总长超过1000mm的两种β钛合金高尔夫球杆杆体。

进一步的，本实施例中的一种钛合金制高尔夫球杆杆体的制备方法，工艺易于实施，易于工业规范化生产。对生产设备没有特殊化要求，加工成本低。同时，采用本发明方法生产的β钛合金高尔夫球杆杆体，产品的强度高，弹性好，重量轻，疲劳性好。产品可按打球方式不同调整β钛合金高尔夫球杆杆体弹性，产品一致性、稳定性好。

进一步的，采用本发明生产工艺流程，不受合金类型的限制，可以是α+β型、α型，也可以是β型。对于α型和β型钛合金只需要根据合金的相变及热变形原理调整合金的加热温度参数即可。同时工艺流程不变，易于实施。

进一步的，采用本发明生产的β钛合金高尔夫球杆杆体重量70-110g，比同规格的铁杆减重20％以上。

实施例三

下面对本发明的一种钛合金制高尔夫球杆杆体的制备方法进行详细说明，具体如下：

步骤1：按照GB/T3624标准要求生产β钛合金高尔夫球杆杆体用管材坯料；管材坯料需经拉伸性能、压扁性能、涡流探伤、超声探伤检验合格；坯料规格：直径为20.5mm，壁厚大于1.2mm，长度600mm。

步骤2：将步骤1准备好的β钛合金管坯料，在LD15冷轧管机上进行一道次或多道次冷轧制变形，轧制成直径为15.1mm，壁厚为0.45mm，长度为1100mm，加工变形量为70％的管坯。管坯的屈服强度为790MPa，延伸率为10％。

步骤3：将步骤2准备好的β钛合金管坯料，用耐腐蚀耐高温材料包裹不超过500mm，然后把包裹的一端在热处理盐浴炉中局部加热。加热工艺为：加热温度680℃，加热时间分为两个时间段，距离端头0-250mm部分加热15分钟，距离端头250-400mm部分加热5分钟。加热保温后空冷到室温。热处理后，屈服强度为：0-250mm部分为640MPa，250-400mm部分为680MPa。

步骤4：按高尔夫球杆杆体尺寸要求，制备锥型模，锥型加工规格：锥管部分，大头直径15.1mm，小头部分直径9.4m，锥长450mm；

步骤5：将步骤3工艺过程中的坯料在锥型模具中轧制成锥型的β钛合金高尔夫球杆杆体，其规格为：大头直径为15.1mm，长为300mm；锥段大头直径为15.1mm，小头直径为9.4mm，锥长为450mm；小头部分直径为9.4mm，长度为300mm。总长1050mm。

步骤6：将步骤5制成的β钛合金高尔夫球杆杆体在真空或气氛保护条件下进行消除应力退火，其工艺为：加热温度350-450℃，保温30-60分钟，炉冷或空冷。

步骤7：将步骤6工艺过程处理完成的β钛合金高尔夫球杆杆体，进行表面抛光、阳极氧化、电泳、微弧氧化等方法进行表面装饰。

实施例四

下面对本发明的一种钛合金制高尔夫球杆杆体的制备方法进行详细说明，具体如下：

步骤1：按照GB/T3624标准要求生产β钛合金高尔夫球杆杆体用管材坯料；管材坯料需经拉伸性能、压扁性能、涡流探伤、超声探伤检验合格；坯料规格:直径19mm，壁厚大于1.2mm，长度600mm。

步骤2：将步骤1准备好的β钛合金管坯料，在LD15冷轧管机上进行一道次或多道次冷轧制变形，轧制成直径为15.1mm，壁厚为0.45mm，长度为1100mm，加工变形量55％的管坯。管坯的屈服强度为770MPa，延伸率为12％。

步骤3：将步骤2准备好的β钛合金管坯料，用耐腐蚀耐高温材料包裹不超过500mm，然后把包裹的一端进行局部电加热热处理。加热工艺为：加热温度680(+15，-15℃)，加热时间2分钟。热处理后，屈服强度为660MPa。

步骤4：按高尔夫球杆杆体尺寸要求，制备台阶型模具，台阶型加工规格：大头直径为15.1mm，小头部分直径为9.4m，台阶数为10个，每一个台阶长为45mm，每个台阶直径梯度差为0.5mm，台阶总长为450mm。

步骤5：将步骤3工艺过程中的坯料在台阶型模具中轧制和压制成台阶型的β钛合金高尔夫球杆杆体，其规格为：大头直径15.1mm，长300mm；锥段大头直径15.1mm，小头直径9.4mm，每个台阶长450mm，直径依次为9.4、9.9、10.4、10.9、11.4、11.9、12.5、13、13.5、14.6、15.1mm；小头部分直径9.4mm，长度300mm，总长1050mm。

步骤6：将步骤5制成的β钛合金高尔夫球杆杆体在真空或气氛保护条件下进行消除应力退火，其工艺为：加热温度350-450℃，保温30-60分钟，炉冷或空冷。

步骤7：将步骤6工将工艺过程处理完成的β钛合金高尔夫球杆杆体，进行表面抛光、阳极氧化、电泳、微弧氧化等方法进行表面装饰。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例提供的一种钛合金制高尔夫球杆，该高尔夫球杆杆体包括球柄；杆体，所述杆体与所述球柄的一端连接，且，所述杆体为锥形形状，或，台阶形状，其中，所述台阶形状中包括多个第一台阶，且每个所述第一台阶具有第一长度；球头，所述球头与所述杆体远离所述球柄的一端连接，其中，所述球柄与所述杆体、所述杆体与所述球头之间均采用焊接方式连接，在制备时，通过按照预定需求，获得第一β钛合金管坯料；将第一β钛合金管坯料在冷轧管机上进行一道次或多道次冷轧制变形之后，获得第一管坯，其中，第一管坯满足第一预设条件；采用第一材料将第一管坯进行包裹，并对第一管坯上包裹第一材料的第一端进行加热处理，其中，加热处理参数为：加热温度600-750℃，加热时间包括第一时间段和第二时间段，其中，距离第一端的端头0-250mm的部分加热2-15分钟，距离第一端的端头250-400mm的部分加热2-6分钟；基于高尔夫球杆杆体尺寸要求，制备第一模具，和/或，第二模具；将加热处理之后的第一管坯置于第一模具，和/或，第二模具中，经过轧制和压制之后，对应获得第一杆体，和/或，第二杆体；对第一杆体，和/或，第二杆体进行消除应力退火；对消除应力退火之后的第一杆体，和/或，第二杆体实施表面装饰工艺之后，对应获得第一高尔夫球杆杆体，和/或，第二高尔夫球杆杆体，从而解决了现有技术中制备得到的钛合金高尔夫球杆的合金强度低，弹性差，制备得到的高尔夫球杆的重量较大，复合材料杆塑性差，稳定性较差，且两种球杆均与钛制球头连接方法单一，易于脱落的技术问题，达到了β钛合金高尔夫球杆产品的强度高，弹性好，重量轻，疲劳性好，产品一致性、稳定性好，且与钛制球头基体材质一致，可焊接连接的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。