一种纯钛棒、线材轧制方法技术

本发明专利技术提供一种纯钛棒线材轧制方法。其通过三辊型轧机组将加热至６００～８５０℃的Φ１００ｍｍ纯钛棒坯经６－８道次轧至Φ８０－５０ｍｍ棒材或棒坯，再用两辊连轧机组经８－１２道次纵向连轧至Φ２０－１０ｍｍ棒材或线坯，再用无扭连轧机组，将两辊连轧机组轧制的Φ１０ｍｍ线坯经２－６道次轧至Φ８－６ｍｍ线坯。如使用小于Φ１００ｍｍ的钛棒作为坯料，则同样只需加热一次，采用部分机组即可生产出所需规格的成品。本方法只用加热１次就可将Φ１００ｍｍ的棒坯轧制成Φ８０－１０的棒材或Φ１６－６ｍｍ的成卷线坯，相对于我国目前的多火次的锻造、旋锻生产纯钛棒材和横列式轧机，非连续轧制方式生产纯钛线坯的方法，不但具有明显的高效、节能的特点，而且钛棒线材尺寸精度高、组织性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纯钛棒线材的加工方法
技术介绍
钛及钛合金具有高比强、耐酸碱、与人体亲和力强的特点，而广泛用于航空、医药、石油化工等行业。目前，纯钛棒的加工一般采用锻造方法将大规格的铸锭经多火次锻成Φ80-20mm的棒材，再经旋锻设备多火次旋锻加工成Φ20-10mm的棒材；纯钛线坯的加工一般是将Φ30mm棒坯加热后采用人工喂料方式在250横列式轧机，非连续轧制成Φ8mm的线坯。其工艺流程见图1。锻造、旋锻生产纯钛棒材的方法，加热火次多，耗能高；操作工劳动强度大，生产效率低；长度短且直径偏差大。横列式轧机轧制纯钛线坯(如图2所示)方法，线坯的长度受到限制，最大单重只有5kg左右，轧制速度低，轧制时间长，不但生产效率低，而且造成线坯头尾轧制温差大，纯钛线坯的直径偏差大和组织不均。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种新的纯钛棒线材轧制方法(如图3所示)，它具有节能、高效、轧件尺寸精度高的特点。本专利技术的思路是通过三辊型轧机组，两辊连轧机组和无扭连轧机组及加热炉、飞剪、收线成卷机等设备组合来实现的。采用合适的孔型系统、轧制速度和道次压下量，将直径小于Φ100mm的纯钛棒坯一次加热后，连续生产出直径(边长)Φ80-10，单根重100-50Kg的成品圆(方)棒材或Φ16-6mm，单根重100～50Kg的成卷线材。其通过三辊型轧机组将加热至600～850℃的Φ100mm纯钛棒坯经6-8道次轧至Φ80-50mm棒材或棒坯，再用两辊连轧机组经8-12道次纵向连轧至Φ20-10mm棒材或线坯，再用无扭连轧机组，将两辊连轧机组轧制的Φ10mm线坯经2-6道次轧至Φ8-6mm线坯。所述方法在整个轧制过程采用一次加热。所述的方法纯钛初轧温度600-850℃，终轧温度500-850℃。所述的方法粗轧采用三辊型材轧机轧制，6-8个道次，道次平均延伸系数1.1-1.5，终轧温度控制在500-850℃，三辊型材轧机轧制速度1-5m/s。三辊型轧机组可生产Φ80-50mm的圆棒材和方棒及其它异形棒材，棒材的最大单重100kg；还可出Φ50mm的棒坯，最大单重100kg，为轧制小棒材和线坯提供坯料。所述的方法两辊连轧机组采用全连续轧制，孔型系统采用椭圆-方、椭圆-圆，道次平均延伸系数1.1-1.4，终轧温度控制在500-850℃。两辊连轧机组可出Φ40-10mm的纯钛圆棒材和方棒及其它异形棒材，棒材的单重小于100kg；还可出Φ20-10mm的线坯，单重小于100kg，为轧制小线坯提供线坯料。所述的方法无扭两辊连轧机组采用全连续轧制，采用椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.05-1.4，终轧温度控制在500-850℃。所述的圆孔型采用切线扩张，扩张角20-35°所述全连轧机的机架通过变频电机调速，机架间微张力轧制。与传统工艺相比，本专利技术具有以下优点1、用一火轧制纯钛棒线材，能耗降低3倍以上，生产效率提高10倍以上。2、纯钛棒线材横截面尺寸精度提高2倍，(偏差由±0.8mm提高到±0.4mm)3、纯钛棒线材的单重提高10倍以上。4、纯钛棒线材的组织性能优良。附图说明图1 常规钛棒生产流程图2 横列式轧制方法图3 本专利技术轧制钛棒方法图4 圆孔型扩张角具体实施方式实施例1三辊型轧机组如图3所示，三辊型轧机组是由Φ100mm棒坯加热炉和三辊型轧机及前后滚道、冷床组成。Φ100mm棒坯加热炉采用电加热，自动控制、数显、记录打印，加热炉内的纯钛棒坯温度控制在600-850℃。三辊型轧机的孔型为椭圆-方、椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.1-1.5，终轧温度控制在500-850℃。滚道可满足Φ80-50mm单重小于100kg的棒材和棒坯滚动的要求，冷床满足纯钛棒材冷却要求。三辊型轧机组可生产Φ80-50mm的圆棒材和方棒及其它异形棒材，棒材的最大单重100kg；还可出Φ50mm的棒坯，最大单重100kg，为轧制小棒材和线坯提供坯料。实施例2两辊连轧机组如见图3所示，两辊连轧机组是由Φ50mm棒坯加热炉和连轧机组、专用导卫、滚道、冷床、飞剪、收线盘卷机组成。Φ50mm棒坯加热炉采用电加热，自动控制、数显、记录打印，加热炉内的纯钛棒坯温度精度控制在±10℃。两辊连轧机的孔型采用椭圆-方、椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.1-1.4，终轧温度控制在600-850℃。所有轧机均采用变频电机传动，在中间道次的前后机架之间设有可拆卸的滚动专用导卫，使前一机架轧出的轧件方便甩出、并扭转90°便于后一机架咬入。每个机架可独立调速，满足成品棒材和方棒及异形材对轧棍转速的要求。滚道可满足Φ40-10mm单重小于100kg的棒材和线坯滚动的要求，冷床满足纯钛棒材冷却要求，飞剪和收线成卷机满足Φ16-10mm线坯切头尾和成卷要求。两辊连轧机组可出Φ40-10mm的纯钛圆棒材和方棒及其它异形棒材，棒材的单重小于100kg；还可出Φ20-10mm的线坯，单重小于100kg，为轧制小线坯提供线坯料。实施例3无扭连轧机无扭连轧机是由无扭轧机和收线成卷机及移动冷床组成。无扭连轧机的孔型为椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.05-1.4，道次断面收缩率小于20％，终轧温度控制在500-850℃，控制线材的成品尺寸精度，改善成品表面质量。收线成卷机能够快速地将线坯盘成线卷，移动冷床可将线卷冷却并自动送出。无扭连轧机组可生产Φ8-6mm的线坯，单重达到100kg。实施例4采用本专利技术生产纯钛圆(方)棒、线材，将Φ100mm的圆棒坯加热达到工艺温度，粗轧采用三辊型轧机组的椭圆-方、椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.1～1.5。粗轧终轧温度控制在500-850℃。根据粗轧原料及成品规格可采用6-8个道次轧生产Φ80-50mm的成品圆(方)棒材。需继续轧制的Φ50mm棒坯，经过输送辊道进入两辊连轧机组。两辊连轧机组全连续轧制，孔型系统为椭圆-方、椭圆-圆。道次平均延伸系数1.1-1.4，所有轧机均采用变频电机带动，在中间道次成品出料口设有可拆卸导轮及导向等设施，方便轧件甩出，可生产Φ40-10mm的纯钛圆棒材或方棒及其它异形棒材。若生产Φ16-10mm线卷，可在后面机架后的收线盘卷机上出线材卷。如需继续轧制，Φ10mm的直线坯可通过滚道直接进入无扭连轧机组进行轧制。无扭连轧机组可生产Φ8-6mm线材，单重可达到100kg，无扭连轧机的孔型为椭圆-圆孔型系统，道次平均延伸系数1.05-1.4，终轧温度控制在500-850℃。收线成卷机能够快速地将线坯盘成线卷，移动冷床可将线卷冷却并自动送出，线材直径偏差在±0.3mm。各连轧机架间均采用微张力轧制。为了能够适应更宽的原料规格，在两辊连轧机组的第一台机架前配有一台感应加热炉，可方便的加热Φ50mm棒材，在用Φ50mm以下的棒坯作最初原料生产时，采用本加热炉加热，加热好的坯料直接进入两辊连轧机组，一次加热生产出所需的材料规格。权利要求1.一种纯钛棒线材轧制方法，其特征在于通过三辊型轧机组、两辊连轧机组、无扭连轧机组的组合，采用合适的孔型系统、轧制速度和道次压下量，将直径小于Φ100mm的纯钛棒坯一次加热后，通过三辊型轧机组将加热至600～850℃的Φ100mm纯钛棒坯经6-8道次轧至Φ80-50mm棒材或棒坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯钛棒线材轧制方法，其特征在于通过三辊型轧机组、两辊连轧机组、无扭连轧机组的组合，采用合适的孔型系统、轧制速度和道次压下量，将直径小于Φ１００ｍｍ的纯钛棒坯一次加热后，通过三辊型轧机组将加热至６００～８５０℃的Φ１００ｍｍ纯钛棒坯经６－８道次轧至Φ８０－５０ｍｍ棒材或棒坯，再用两辊连轧机组经８－１２道次纵向连轧至Φ２０－１０ｍｍ棒材或线坯，再用无扭连轧机组，将两辊连轧机组轧制的Φ１０ｍｍ线坯经２－６道次轧至Φ８－６ｍｍ线坯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志刚，朱恩科，谭华，王清火，赵振刚，陈学军，蔡协勇，
申请(专利权)人：厦门虹鹭钨钼工业有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]