钛板卷的可逆式热轧工艺制造技术

本发明专利技术提供一种制造钛板卷的热轧工艺，包括如下步骤：将钛板坯加热到出炉温度；用模型计算模块根据已知参数和预定的目标参数自动生成轧制该钛板坯的工艺参数；用炉卷轧机并按照所述工艺参数对钛板坯进行往复轧制，其中该钛板坯具有８００℃至９５０℃的开轧温度和５００℃至６９５℃的终轧温度；用卷取机对轧制出的钛板带进行卷取，从而制成钛板卷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属压力加工
，特别是，本专利技术涉及制造钛板巻 的热轧工艺。
技术介绍
由于钛表面在空气中高温加热和轧制时易发生氧化或与氧、氮、碳、 铁、硅等杂质元素化合形成污染层，并且在轧制时易产生裂紋、微观组织 粗大和表面污染层难以去除等质量问题，因而需要特殊的加热和轧制温 度。钛还具有导热率低、屈强比高、低温硬化快等特点，从而增加了热轧 钛板巻的生产难度。现今常采用二辊轧机或四辊轧机来生产单张热轧钛 板。采用这种技术不能生产钛板巻，并且生产效率较低，钛板产品的长度 和宽度受到极大限制，产品的平坦度和表面质量也不理想。中国专利申请200810032041.3提出 一种采用中宽带热轧^L组生产金 属钛板的方法。该专利申请采用现有的CSP薄板坯连铸连轧工艺对钛板坯 进行轧制，在经过七才几架的七道次轧制后实行冷却，用巻取冲几进行巻取， 从而实现了金属钛板巻的生产。然而，在该专利申请中采用的是连铸连轧 工艺及相应设备，因而在轧制过程中较薄的钛板坯的保温是需要关注的问 题，较薄的钛板坯在低温时延伸变形不均导致的平坦度问题难以避免。此外， 连铸连轧工艺产能太高，在正常生产几千吨至万吨以上的大批量生产中转而 生产小批量钛板，需要付出更多的消耗。对此，人们希望采用能适应品种灵活和小批量钛板巻生产的热轧工艺。 人们仍希望制成的钛板巻获得更大宽度的同时获得更好的平坦度，表面质 量、强度和塑性的改进。还存在着这样的需要在轧制工艺中能根据不同 的产品参数和目标参数制定不同的工艺参数，使得制成的钛板巻具有接近 目标参数的参数值。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种钛板巻的热轧工 艺，其能灵活地生产多规格品种、几十至几百吨小批量的钛板巻，并在较大 宽度时获得满意的平坦度，有效提高改善钛板巻的强度和塑性，可以根据不 同钛板坯原料参数和产品目标参数制定不同的工艺参数，从而提高生产效 率，降低消耗，提高产品质量。为此，本专利技术提供一种制造钛板巻的热轧工艺，包括如下步骤A.将钛 板坯加热到出炉温度；B.用模型计算模块根据已知参数和预定的目标参数 自动生成轧制该钛板坯的工艺参数；C.用炉巻轧机并按照所述工艺参数对 钛板坯进行往复轧制，其中该钛板坯具有800。C至950。C的开轧温度和 500。C至695。C的终轧温度；D.用巻取机对轧制出的钛板带进行巻取，从 而制成iU反巻。进一步地，可以使用步进梁式板坯加热炉对钬板坯进行加热。根据本 专利技术的优选实施例，为了防止轧制过程中出现裂紋、微观组织粗大，优选 以0.55至0.9mm/min的加热速度将所述钛板坯加热到范围在870。C至 980°C的所述出炉温度。根据优选的实施例，步骤C中的所述往复轧制包括粗轧道次和精轧道 次，其中在粗轧道次中所述钛板坯在辊道上用轧辊往复平轧；而当钛板坯 厚度小于25mm时进行精轧，在精轧道次中所述钛板坯缠绕在炉巻轧机的 巻取炉巻筒上往复巻轧，其中巻if又炉炉温为550。C至98(TC。根据炉巻轧机的结构，在精轧道次中被轧制的钛板材的两端均缠绕在炉 巻轧机的巻取炉巻筒上，而在轧制过程中巻取炉具有对巻起的钛板材进行保 温甚至加热的功能。因而，采用炉巻轧机对钛板坯进行往复轧制的方法能够 很容易地克服较薄钛板连轧工艺需要关注的保温问题，以及由此导致的变形 延伸不均和平坦度问题。此外，采用炉巻轧机使得钛板坯能具有50(TC至695 °C的较低终轧温度，4支低的终轧温度提高了产品的强度和塑性。根据进一步的实施例，所述轧辊具有工作辊型曲线，所述工作辊型曲 线具有以中部为凹点并向两端延伸的圆弧凹面，所述圆弧凹面的中心凹点 与辊面水平面的高度为0.005至0.3mm。根据本专利技术，所述已知参数包括钛板坯的热性能参数和尺寸参数，以 及所述炉巻轧机的已知参数。根据本专利技术的实施例，工艺参数包括工作辊 的辊型曲线、轧制道次、以及在各道次中的轧制力、压下量和轧制速度。 此外，所述预定的目标参数包括开轧温度、终轧温度、巻取温度以及钛板巻的目标厚度和目标宽度。优选地，步骤B还包括对模型计算模块进行调整修改设置来达到预期 质量要求的钛板巻，所述对数学计算模型的调整修改设置包括，修改不同 温度下的变形抗力曲线，温度损失系数，轧制压下速率，巻轧控制厚度。此外，在轧制出所述钛板带之后直接巻取成钛板巻，其中该钛板巻具有500。C至695。C的巻取温度。上述术语直接是指经过步骤C之后，钛板带无需冷却处理而直接进行巻取。因为减少了轧制之后的冷却工序，这对提高生产效率是有益的。 作为替代，在轧制之后也可以对钛板带进行控制冷却。 优选的是，在本专利技术的热轧工艺中，轧制钛板坯的轧制速度小于12.6mm/min。优选的是，所述钬板坯具有100至200mm的厚度、1000至1520mm 的宽度和5730至10400mm的长度，所述钬板带具有2至16mm的厚度和 1000至1500mm的宽度。的用途。根据本专利技术，用于制造钛板巻的热轧设备可以包括用于加热钛板坯 的加热炉；设在加热炉后面的炉巻轧机，炉巻轧机包括具有圆弧凹面的轧 辊和设置在轧辊两端的巻取炉巻筒；以及设置在炉巻轧机后面的巻取机； 和模型计算模块，其中该模型计算模块配置用于根据钛板坯的已知参数和 预定的目标参数自动生成工艺参数，其中所述炉巻轧机被配置用于根据所 述工艺参数往复轧制所述钛板坯。根据进一步的实施例，该热轧设备还可以包括设置在炉巻轧机与巻取 机之间的层流冷却装置。本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果采用上述方案，可使热 轧制成的钛板巻平坦度、尺寸、表面质量、力学性能达到现行钛及钛合金 板材的国家标准GB/T3621-2007规定的要求，可满足用户和后工序冷轧原 料的要求。本专利技术还具有生产自动化程度和生产效率较高、能充分利用现 有的轧制设备、以及有效地改进了产品的表面质量和力学性能等优点。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中图1是根据本专利技术的钛板巻热轧工艺的实施例的流程图。具体实施方式先，用步进梁式板坯加热炉并以混合煤气为燃料，在炉膛压力为微正压且炉内气氛为弱氧化性气氛的条件下，以0.55至0.9mm/min的加热速度将 4太板坯加热到870至980。C,确保钬板坯加热质量和温度满足轧制要求。 其中，钛板坯可以具有如下的原料规格(厚度x宽度x长度)l00-200mmx 1000-1520mm x 5730-10400mm。然后，将已知参数和目标参数送入模型计算模块进行模型计算，从而 自动生成预定的工艺参数。预定的工艺参数优选是轧制数据表，用于自动 控制轧制过程。在这里，模型计算是一个精确和连续的物理过程的数学计 算过程，其具体的工作方式如下l)根据每块钛板坯的原料信息如尺寸和 热性能参数和已知的炉巻轧机的参数、以及目标参数，针对从上料开始至 加热出炉、轧制和成巻送出的整个过程的坯料温度、每道次的压下量和轧 制力、锥形轧制、板带长度、控冷参数、礼制速度，该模型例如包括压下 量分配模型、轧制力模型、温降模型、轧辊模型、板形控制模型、CTC(层 流)冷却温度控制等热轧数学模型等，最终算出预定的轧制数据表，用于自 动控制轧制过程，其中轧制数据表包含炉巻轧机轧制过程的所有物理控制 量(速度、压下量、轧制力或力矩、道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛板卷的可逆式热轧工艺，包括如下步骤：　Ａ．将钛板坯加热到出炉温度；Ｂ．用模型计算模块根据已知参数和预定的目标参数自动生成轧制钛板坯的工艺参数；Ｃ．按照所述工艺参数，用炉卷轧机对钛板坯进行往复轧制，其中该钛板坯具有８００℃至９５０ ℃的开轧温度和５００℃至６９５℃的终轧温度；Ｄ．用卷取机对轧制出的钛板带进行卷取，从而制成钛板卷。

【技术特征摘要】
1.一种钛板卷的可逆式热轧工艺，包括如下步骤A.将钛板坯加热到出炉温度；B.用模型计算模块根据已知参数和预定的目标参数自动生成轧制钛板坯的工艺参数；C.按照所述工艺参数，用炉卷轧机对钛板坯进行往复轧制，其中该钛板坯具有800℃至950℃的开轧温度和500℃至695℃的终轧温度；D.用卷取机对轧制出的钛板带进行卷取，从而制成钛板卷。2. 根据权利要求1所述的热轧工艺，其特征在于，以0.55至0.9mm/min 的加热速度将所述钬板坯加热到870°C至980°C的出炉温度。3. 根据权利要求1所述的热轧工艺，其特征在于，在步骤C中的往 复轧制包括粗轧道次和精轧道次，其中在粗轧道次中，所述钛板坯在辊道 上用轧辊往复平轧，而当钛板坯厚度小于25mm时进行精轧，在精轧道次 中，钛板坯被缠绕在炉巻轧机的巻取炉巻筒上做往复轧制，其中巻取炉炉 温为550。C至980°C。4. 根据权利要求3所述的热轧工艺，其特征在于，所述轧辊具有工作 辊型曲线，所述工作辊型曲线具有以中部为凹点并向两端延伸的圆弧凹 面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钧洪，史亚鸣，杨奇，陈育生，曹占元，杨豪，黄远凤，尹丽琼，陈伟，崔茂祥，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]