熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法
【專利摘要】本發明涉及熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，屬于金屬塑性加工【技術領域】。本發明所要解決的技術問題是提供一種適合在傳統鋼材熱連軋機組上生產鈦及鈦合金棒材的方法。本發明熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，通過控制加熱制度、初軋溫度、軋制速度、孔型，經過剪切、冷卻、打捆工藝，將鈦及鈦合金方坯經一次加熱出爐后，軋制成Φ16mm～Φ100mm的棒材。本發明熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，能在傳統鋼材熱連軋機組上快速、高效的生產出了表面質量好、圓度好、組織性能均勻的鈦及鈦合金棒材產品。
【專利說明】熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，屬于金屬塑性加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著冶金技術、電傳電控技術、機械制造技術的發展，高速線材軋機也得到了飛速發展，已成為最成熟的棒線材軋制設備。其特點是高速、單線、無扭、微張力、組合結構、碳化鎢輥環和自動化。其產品特點是盤重大、精度高、效率高、質量好。
[0003]鈦及鈦合金是一種重要的結構金屬，它們具有密度低、比強度高、耐高溫、耐低溫、耐酸堿腐蝕、無磁性、線膨脹系數小、阻尼性能好和生物相容性好等特點，廣泛應用于航空、宇航、醫藥、體育、電力、石化、冶金等領域，被稱為“第三金屬”和“全能金屬”。隨著科技和經濟的飛速發展，鈦及鈦合金棒材的需求也在不斷增長，采用熱連軋機生產鈦材成為提高生產效率和產品質量、降低生產成本的有效方法。
[0004]專利CN101152653A公開了一種三輥Y型連軋機軋制鈦及鈦合金棒線材的方法。采用三輥Y型連軋機將坯料尺寸為Φ 50 X 15000mm的鈦及鈦合金棒坯在一次加熱后，軋出Φ8?30mm的棒材。其整條生產線上包括臺車加熱爐、三輥Y型粗軋機組出架)、中軋機組(6架)、精軋機組出架)、飛剪、冷床、卷取機、輥道等設備。三輥Y型軋機的孔型是由3個互成120°交角的軋輥上的槽所圍成，軋輥從3個方向同時壓縮軋件，在下一道次軋輥調轉180°，依此下去。其孔型幾何形狀基本有三種:弧三角孔型系統、平三角孔型系統、弧三角-圓孔型系統。該方法的優點是一次加熱就可連續軋制出成品，其缺點是該方法依賴三輥Y型連軋機，不適合在傳統的熱連軋機組上使用，所得的棒坯尺寸較小，產品規格范圍小、成品單重不高(鈦材50?100kg)。
[0005]專利CN103736727A公開了一種TC16鈦合金棒材控溫連軋方法，通過對連軋過程中的鈦棒材進行適時在線補償加熱和風箱噴吹氣體冷卻，對連軋生產中的軋件進行有效的控溫軋制，采用控速連續軋制工藝，連軋出Φ6?30mm的TC16鈦合金棒材。該方法可實現TC16鈦合金棒材的高效生產，但其需要特殊的設備進行，且需要多次補償加熱，其設備復雜，增加了生產成本，所得棒材尺寸較小，產品規格范圍小。
[0006]上世紀70年代，世界主要產鋼國家開始普遍采用連續高速無扭線材軋機和控軋控冷技術為棒線材生產的最主要工藝手段。傳統的熱連軋棒生產線全線關鍵設備主要包括:上料臺架(I)、步進梁式加熱爐(2)、高壓水除鱗裝置(3)、廢坯剔除裝置(4)、粗軋機組
(5)、1#飛剪(6)、脫頭保溫輥道(7)、中軋機組(8)、1#控冷水箱(9)、2#飛剪(10)、精軋機組(11)、立活套(12)、2#控冷水箱(13)、3#飛剪(14)、棒材減定徑機組(15)、快速換輥裝置
(16)、測徑儀(17)、3#控冷水箱(18)、夾送輥及倍尺飛剪(4#飛剪)(19)、冷床(20)、1#、2#砂輪鋸(21)、8200kN冷剪(22)、1#、2#定尺機(23)、緩冷材收集臺架(24)、1#、2#過跨檢查臺架(25)、打捆機(26)、成捆材收集臺架(27)。熱連軋棒生產線工藝平面布置見圖1。
[0007]目前，以上的熱連軋棒生產線主要用于生產鋼棒，由于鈦及鈦合金特殊的理化性能，采用傳統的熱連軋機組生產鈦及鈦合金棒材的方法未見報道。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題是提供一種適合在傳統鋼材熱連軋機組上生產鈦及鈦合金棒材的方法。
[0009]本發明熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，包括以下步驟:
[0010]a、加熱:將純鈦或鈦合金的鍛造方坯在加熱溫度保溫I?3.5h，其中，純鈦的鍛造方坯加熱溫度為700?950°C，鈦合金的鍛造方坯加熱溫度為800?1050°C ；
[0011]b、粗軋:將加熱后的鍛造方坯進行粗軋，軋制速度為0.1?0.8m/s，軋制4?6道次，道次延伸系數為1.2?1.5;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金800?1050 0C ；
[0012]C、中軋:將粗軋后的軋件切頭50?10mm后進行中軋，軋制速度為0.2?1.5m/s，軋制2?6道次，道次延伸系數1.02?1.05 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金 750 ?1050°C ；
[0013]d、將軋件冷卻，得到鈦及鈦合金棒材成品。
[0014]進一步的，優選將上述中軋的道次延伸系數變為1.1?1.4，在中軋后冷卻之前依次進行精軋和減定徑軋制，得到鈦及鈦合金棒材成品。所述精軋為:將中軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制,軋制速度為1.0?5.0m/s,軋制2?6道次,道次延伸系數為:1.1?1.3 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金750?1050°C ;所述減定徑軋制為:將精軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制，軋制速度范圍為4.5?15.0m/s，軋制2?5道次，道次延伸系數1.02?1.10 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金750 ?1050?。
[0015]本發明軋制前的鍛造方還的尺寸優選為150mmX 150mmX 12000mm或180mm X 180mm X 6000mm 或 200mm X 200mm X 6000mm。
[0016]本發明軋機的孔型系統的形狀優選為:箱一方一箱一方一橢圓一圓一橢圓一圓—……一橢圓一圓一圓，即粗軋第I?4道次為箱-方孔型系統，最后一道次為圓孔型，其余道次為橢圓-圓孔型系統。
[0017]本發明熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法全線可采用計算機系統控制，控制水平先進，自動化程度高。軋線采用了軋件在粗、中軋機組間脫開軋制，在其余機組連續軋制的典型的特殊鋼棒線材復合生產工藝，實現了全線無扭、微張力或無張力軋制，保證了產品的高精度和高質量。由于棒線材生產線均裝備了減定徑機組，從而生產全部規格產品的孔型系統大大簡化，使相同軋制程序重復使用時間長，軋輥更換次數減至最少，生產效率高，較好地滿足了特殊鋼批量不大、品種多的生產特點，具有效率高、質量好、成本低、可控性強等優點。此外，本發明還具備以下優點:
[0018]①可以采用截面更大、質量更重的鍛造方坯，整個軋制過程采用一次加熱，可在加熱爐內均勻加熱，按照鈦及鈦合金不同牌號控制出爐溫度，加熱效率高，操控性和穩定性好。
[0019]②生產線采用控制軋制和軋后控冷的工藝，控制軋件在生產過程中各個階段的溫度，可以有效改善產品組織和性能，有利于得到組織均勻、性能合格的產品。在中軋機組后、精軋機組后均設有中間水冷箱，可控制軋件進入減定徑機組的溫度；在減定徑機組后設有水冷裝置，可實現不同產品冷卻制度要求。
[0020]③軋機剛度高，能自動補償端面變化，軋件尺寸穩定。也能進行熱機軋制和低溫軋制，保障控制軋制的順利進行。
[0021]④在保證嚴格公差的前提下可對軋制孔型進行更大范圍的調整，進行任意規格軋制，不僅可以生產該軋機產品范圍內的各種尺寸的棒材，還能減少軋輥備用量。
[0022]⑤軋制的品種多、規格范圍廣，孔型系統共用性強，一套孔型能適應純鈦、鈦合金。可減少前面軋機、軋輥的備用量。
[0023]⑥產品的精度高、表面質量好、組織性能優良。尺寸精密的棒材實際上可以減少機械加工的剝皮工序，降低機加工原材料消耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為熱連軋棒生產線工藝平面布置圖；
[0025]圖2為熱連軋機組箱型/方型孔型圖；
[0026]圖3為熱連軋機組橢圓孔型圖；
[0027]圖4為熱連軋機組圓孔型圖。
【具體實施方式】
[0028]本發明熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，包括以下步驟:
[0029]a、加熱:將純鈦或鈦合金的鍛造方坯在加熱溫度保溫I?3.5h，其中，純鈦的鍛造方坯加熱溫度為700?950°C，鈦合金的鍛造方坯加熱溫度為800?1050°C ；
[0030]b、粗軋:將加熱后的鍛造方坯進行粗軋，軋制速度為0.1?0.8m/s，軋制4?6道次，道次延伸系數為1.2?1.5;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金800?1050 0C ；
[0031]C、中軋:將粗軋后的軋件切頭50?10mm后進行中軋，軋制速度為0.2?1.5m/s，軋制2?6道次，道次延伸系數1.02?1.05 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金 750 ?1050°C ；
[0032]d、將軋件冷卻，得到鈦及鈦合金棒材成品。
[0033]一般的，軋件冷卻后，還可以進行剪切或鋸切，打捆，經過粗軋、中軋后得到的鈦及鈦合金棒材成品直徑一般為(> Φ75ι?πι)?Φ 100mm。其中，“> Φ75mm”是指直徑大于75mm0
[0034]進一步的，為了得到Φ 16mm?Φ75ι?πι的鈦及鈦合金棒材成品，優選將上述中軋的道次延伸系數變為1.1?1.4，在中軋后冷卻之前依次進行精軋和減定徑軋制，可以得到Φ 16mm?C>75mm的鈦及鈦合金棒材成品。所述精軋為:將中軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制，軋制速度為1.0?5.0m/s，軋制2?6道次，道次延伸系數為:1.1?1.3 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金750?1050°C ;所述減定徑軋制為:將精軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制，軋制速度范圍為4.5?15.0m/s，軋制2?5道次，道次延伸系數1.02?1.10 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金750?1050°C。
[0035]本發明軋制前的鍛造方還的尺寸優選為150mmX 150mmX 12000mm或180mm X 180mm X 6000mm 或 200mm X 200mm X 6000mm。
[0036]本發明軋機的孔型系統可采用常規形狀的孔型，進一步優選為如下形狀的孔型系統:箱一方一箱一方一橢圓一圓一橢圓一圓一......一橢圓一圓一圓，即粗軋第I?4道次為箱-方孔型系統，最后一道次為圓孔型，其余道次為橢圓-圓孔型系統。通過該孔型系統，軋件可以從一種斷面平穩的轉換成另一種斷面，避免了由于劇烈不均勻變形而產生局部應力，減少了軋件劈頭；沒有較尖的棱角，軋件冷卻均勻，減少裂紋的產生；有利于去除軋件表面氧化皮。
[0037]為了采用傳統鋼材熱連軋機組生產鈦及鈦合金棒材產品，本發明根據對鈦及鈦合金材料的物理化學特性的研究，通過優化加熱溫度、軋制速度、孔型匹配等關鍵參數，在傳統鋼材熱連軋機組上快速、高效的生產出了表面質量好、圓度好、組織性能均勻的鈦及鈦合金棒材產品。
[0038]本發明通過控制加熱制度、初軋溫度、軋制速度、孔型，經過剪切、冷卻、打捆工藝，將鈦及鈦合金方還經一次加熱出爐后，軋制成Φ 16mm?Φ 10mm的棒材,其中Φ 16mm?C>75mm由減定徑機組出成品，(> C>75mm)?Φ 10mm規格由中軋機組出成品。
[0039]本發明可采用本領域常規設備進行，也可采用傳統的熱連軋棒生產線進行生產，下面對該生產線中加熱爐、軋機、飛剪、控冷水箱、冷床、砂輪鋸、冷剪等關鍵設備進行說明。
[0040]加熱爐:加熱爐為側裝側出步進梁式加熱爐，設計加熱能力110t/h，最大加熱能力120t/h(合金結構鋼)，出爐溫度為750?1200°C，加熱爐燃料為天然氣。
[0041]軋機:棒材生產線由23架軋機組成，其中6架粗軋機組(1、2架粗軋機預留)、6架中軋機組及6架精軋機組，均為二輥短應力線軋機；5架減定徑機組為高剛度大壓下軋機。所有軋機均為“紅圈”軋機，呈平-立交替布置，交流變頻調速電機單獨傳動，主要用于棒材生產并為線材生產提供中間圓坯。1#?13#、22#?23#軋機間實行連續無扭微張力軋制，13#?22#軋機間實行活套軋制。Φ16?Φ75πιπι規格的棒材由減定徑機組出成品，(>Φ75)?10mm規格由中軋機組出成品。最大軋制速度為13.0m/s。
[0042]軋機主要技術參數見表I。
[0043]表I棒材軋機主要技術參數
[0044]
$Lf直徑 ft主電機傳機機 ^Ψ~H -Γ^τ-^η--.動組架 最最長應功率基速高速減 1 方
_μ ,1、mm, w r-rmn?.,
大小kW^ r mi η-1式
?ΗΦ750Φ650800600600?20064.551交流粗]?Φ750Φ650800600600?20054.436交流車 L "^H~~Φ650~~Φ570800600600120050.321交流機Φ650Φ570800600600IMO40.898交流組 5Η Φ650~Φ570~800~750600一120033.015交流一
~6V~~Φ650~~Φ570800750600120027.041交流
7H^ ^Φ535^ ^Φ460^ ^750750600IMO23.047交流中 8V Φ535"Φ460~^750~750 ~ 600"120018.382交流車 L ~9Η~~Φ535Φ460750750600?20013.831交流機 1V Φ535Φ460750750600?20010.916交流組 IlH Φ535Φ460750750600?2008.990交流
12V Φ535Φ460750750600?2006.632交流
13H Φ385Φ331 650900700?4004.353交流精 14V Φ385Φ331 650900700?4003.427交流乳 15H Φ385Φ33Ι65090070014003.238交流機 16V Φ385Φ331 650900700?4003.051交流組 17H Φ385Φ331 650900700?4002.640交流
18V Φ385Φ331 650900700?4002.518交流
19H Φ385Φ331 650900700?4002.333交流定 20V Φ385"Φ331~650~900 ~ 700"14002.1.37交流徑 21H Φ385Φ331 650900700?400—~2.251/5.222交流機 22V Φ385"Φ331~650~~900 ~ 700—?001.552/5.505交流組 23Η Φ385 丨Φ331 40012060012001.511交流
[0045]注:21H、22V、23H為3機平-立-平布置的標準二輥式棒材減定徑機組，其中21H、22V軋機的減速機為雙減速比。
[0046]飛剪:棒材連軋線設有5臺飛剪，1#飛剪具有切頭尾功能;2#、3#飛剪具有切頭尾和碎斷功能;4#飛剪為倍尺飛剪，除切倍尺外，還具有切頭尾功能;5#飛剪為組合式飛剪，除切頭尾外，還具有碎斷功能。
[0047]控冷水箱:棒材連軋線設有3組控冷水箱，1#、2#、3#控冷水箱(冷卻噴嘴和控制軟件從POMINI公司引進)主要用于棒材生產，冷卻軋件斷面不大于Φ 50mm,各水箱最大冷卻能力約150°C。
[0048]冷床:冷床為步進齒條式，有效尺寸84mX 11m，齒距110mm，總齒數65個，最小運行周期3s，輸入軋件最大速度13m/s ;生產緩冷材時，冷床可采用快速輸送模式。
[0049]砂輪鋸:1#、2#砂輪鋸為固定式，鋸體本體從POMINI公司引進，鋸片直徑Φ1250/Φ750_，厚度10_，鋸片線速度80?100m/s，鋸切率7?20cm2/s，最高鋸切溫度800°C。1#砂輪鋸主要用于鋸切10?18m倍尺、10?12m定尺棒材，2#砂輪鋸主要用于鋸切4?12m定尺棒材。
[0050]冷剪:剪機為上刃下切式固定剪，Φ30.ι以上規格用槽型剪刃剪切，剪切力8500kN,剪刃寬度900mm，理論剪切次數不小于20次/min(空負荷剪切次數)，剪切行程170mm，開口度165mm，冷剪入口及出口側均設有擺動輥道，以消除剪切壓力。
[0051]成品熱處理及精整設施主要有:棒材緩冷坑多個,車底式退火爐數座,輥底式連續退火爐數座，I條短尺小規格棒材矯直線、I條長尺小規格棒材矯直線、I條連續精整線(包括長尺大規格棒材矯直線、預留拋丸、倒棱、探傷、改尺、打捆及稱重設備)及I條簡易人工檢查修磨線。
[0052]本發明實施例1的生產線實現了全線無扭、微張力或無張力軋制，保證了產品的高精度和高質量。由于生產線裝備了減定徑機組，從而生產全部規格產品的孔型系統大大簡化，使相同軋制程序重復使用時間長，軋輥更換次數減至最少，生產效率高。下面對本實施例生產線的工藝參數進行說明。
[0053]a、加熱
[0054]生產純鈦及鈦合金棒材的原始坯料應該是化學成分符合標定的牌號的要求、表面是銑光的鍛造方坯，坯料尺寸為150mmX 150mmX 12000mm或180mmX 180mmX6000mm或200mmX 200mmX 6000mmo
[0055]加熱爐加熱坯料的規格和表面狀態見下表2。
[0056]表2加熱坯料的規格和表面狀態
[0057]
加熱料編號 j軋件規格I加工類別I表面狀態
1150mm X 150mm X 12000mm 鍛造氧化皮、統光、打磨
2180mm X 180mm X 6000mm鍛造氧化皮、統光、打磨
3200mm X 200mm X 6000mm鍛造氧化皮、統光、打磨
[0058]坯料在加熱爐內加熱，加熱溫度為:純鈦:700?950°C;鈦合金:800?1050°C，保溫時間為I?3.5h。
[0059]b、軋制
[0060]bl、在粗軋機組中的軋制
[0061]經加熱爐加熱后的方坯，用輥道送入粗軋機組的第1#機架，坯料在輥道上的運送速度與粗軋1#機架線速度相匹配。軋輥的速度由電機進行控制。
[0062]按照軋制工藝流程，在粗軋機的4?6機架上連續無扭微張力軋制，所有軋機均由交流變頻調速電機單獨傳動，機架可整體更換，便于裝卸軋輥更換孔型。粗軋機的軋制速度范圍為0.1?0.8m/s。
[0063]粗軋機組的孔型系統依此為:箱一方一箱一方一捕圓一圓；延伸系數為1.2?1.5 ;軋件的終軋溫度控制在:純鈦為700?900°C，鈦合金為800?1050°C。
[0064]在粗軋機組的最后一個機架之后，軋件經1#飛剪切頭50?10mm后由輥道送往中軋機組軋制，輥道上設有保溫罩，減少軋件的頭尾溫差，同時減少表面溫降。
[0065]b2、在中軋機組中的軋制
[0066]中軋機組與粗軋機組間的輥道較長，因此它們沒有建立連軋關系。在中軋機的I?6機架上采用連續無扭微張力軋制，所有軋機均由交流變頻調速電機單獨傳動，機架可整體更換，便于裝卸軋輥更換孔型。(> Φ75πιπι)?Φ 10mm規格的線材可由中軋機組出品，中軋機的軋制速度范圍為0.2?1.5m/s。
[0067]中軋機組的孔型系統依此為:橢圓一圓一橢圓一圓一橢圓一圓；延伸系數為:半成品道次延伸系數1.1?1.4，成品道次延伸系數1.02?1.05 ;軋件的終軋溫度控制在:純鈦為700?900°C，鈦合金為750?1050°C。
[0068]在中軋機組的最后一個機架之后，軋件經2#飛剪切頭(切尾)50?10mm后由輥道送往精軋機組軋制，輥道上設有水冷裝置和保溫罩，以控制軋件進入精軋機組的溫度，實現控冷控軋。
[0069]b3、在精軋機組中的軋制
[0070]中軋機組和精軋機組之間建立了連軋關系，在精軋機組的I?6機架的每兩個機架之間共設置了 5組立式活套，采用連續無扭無張力軋制。所有軋機均由交流變頻調速電機單獨傳動，機架可整體更換，便于裝卸軋輥更換孔型。精軋機的軋制速度范圍為1.0?
5.0m/s。
[0071]精軋機組的孔型系統依此為:捕圓一圓一捕圓一圓一捕圓一圓；延伸系數為:
1.1?1.3 ;軋件的終軋溫度控制在:純鈦為700?900°C，鈦合金為750?1050。。。
[0072]在精軋機組的最后一個機架之后，軋件經3#飛剪切頭(切尾)50?10mm后由輥道送往減定徑機組軋制成品，輥道上設有水冷裝置，以控制軋件進入減定徑機組的溫度，實現控冷控軋。
[0073]b4、在減定徑機組中的軋制
[0074]精軋機組和減定徑機組之間是連軋關系，在減定徑機組前和其I?4機架的每兩個機架之間共設置了 4組立式活套，采用連續無扭無張力軋制，最后兩機架間采用微張力軋制。所有軋機均由交流變頻調速電機單獨傳動，機架可整體更換，便于裝卸軋輥更換孔型。Φ16_?Φ75_規格的線材由減定徑機組出品,減定徑機組的軋制速度范圍為4.5?15.0m/s。
[0075]減定徑機組的孔型系統依次為:橢圓一圓一橢圓一圓一圓；延伸系數為:成品道次延伸系數1.02?1.10 ;軋件的終軋溫度控制在:純鈦為700?900°C，鈦合金為750?1050。。。
[0076]b5、孔型:棒材孔型系統的形狀為:箱一方一箱一方一橢圓一圓一橢圓一圓一......—橢圓一圓一圓，即除了粗軋機第I?4道次和減定徑最后一道次外都是橢圓與圓交替布置。
[0077]下表3列出了軋制某Φ 16_的鈦合金棒材時各機架孔型相關情況。
[0078]表3各機架孔型情況
[0079]析相和架號不丨型尺■'于(HXA)
__機木3__(省略小數點后的數)
IH一箱151X247
2V —方158X175
細伊H 3H I 107X192 粗乳機組4V —方117X130-
5H— 橢圓83X160
_ 6V— 圓98X108
7H一橢圓69X135
8Y" 圓74X81
?:=
_Lm；__fllil__36X81_
_ 12V一圓45X47
I3H一橢圓26X65
I4V?35X38
15HS?23X50
^軋機組 16V圓29X3!_
17H—橢圓21X37
18V?24X25
Ι9Η一橢圓16X33
20V--19X20
減定徑機組 2IH一橢圓13X25
22V~圓16X17
_I 23Η丨圓丨16X16
[0080]C、冷卻與剪(鋸)切
[0081]在減定徑機組的最后一個機架之后設有水冷裝置，可實現控冷控軋。然后軋件經4#倍尺飛剪進行分段。分段后的軋件由輸入輥道和摩擦制動板送入冷床。
[0082]冷床為步進齒條式，總寬度84m，長11m，軋件在步進過程中均勻冷卻，至齊頭輥道處進行齊頭，然后鏈式排鋼機根據冷剪或砂輪鋸的剪(鋸)切根數要求排列軋件，之后由平托機構排托至冷床輸出輥道上，再由輸入輥道送往冷剪或砂輪鋸處，切成4m?12m的尺寸。
[0083]采用冷剪與砂輪鋸組合的定尺切斷方式，可根據用戶對剪切斷面質量的要求選擇經濟的定尺切斷方式，以降低生產成本。
[0084]對于剪切斷面要求較高、斷面尺寸較大(> Φ80πιπι)及部分剪切時易出現剪切斷裂的材料，由砂輪鋸進行定尺鋸切，以保證斷面規整；其他棒材采用冷剪定尺剪切，直徑^ Φ30_的棒材，冷剪采用帶槽型剪刃剪切，以改善成品頭部的剪切質量。
[0085]d、表面檢查及打捆
[0086]剪(鋸)切的定尺材均由過跨臺架過跨，合格材經臺架輸出輥道處計數、收集，打捆機打捆、稱重、標牌后，由成捆材收集臺架收集，再由吊車吊至成品庫堆放；不合格材單獨收集后再精整或送入廢品臺架收集；短尺材則送往緩冷收集臺架處收集。
[0087]e、產品尺寸精度
[0088]經檢測，連軋棒材產品符合GB/T2965-2007標準中所規定的鈦及鈦合金棒材的直徑、截面厚度及尺寸允許偏差。
[0089]下面結合實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
[0090]實施例1
[0091]采用上述熱連軋生產線生產Φ 16.0mm鈦合金棒材，其主要步驟及參數如下:
[0092]a、加熱:將尺寸為150X150X 12000mm的鈦合金的鍛造方坯在加熱溫度900°C保溫2h ；
[0093]b、粗軋:將加熱后的鍛造方坯進行粗軋，軋制速度為0.7m/s，軋制4道次，道次延伸系數為1.2，終軋溫度控制為850°C ；
[0094]C、中軋:將粗軋后的軋件切頭50?10mm后進行中軋，軋制速度為1.2m/s，軋制6道次，道次延伸系數1.3 ;終軋溫度控制為820°C ；
[0095]d、精軋:將中軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制,軋制速度為4.lm/s,軋制6道次，道次延伸系數1.2 ;終軋溫度控制為810°C ；
[0096]e、減定徑軋制:將精軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制,軋制速度為10.8m/s，軋制5道次，道次延伸系數1.10 ;終軋溫度控制為770V。
[0097]f、將軋件冷卻，剪切，打捆，得到Φ 16.0mm規格的鈦合金棒材成品。
[0098]實施例2?實施例5
[0099]按照實施例1的步驟，改變工藝參數，得到Φ 30.0mm純鈦棒材、Φ 50.0mm鈦合金棒材、Φ80.0mm鈦合金棒材以及Φ90.0mm純鈦棒材，表4列出了 Φ 16.0mm鈦合金棒材、Φ 30.0mm純鈦棒材、Φ 50.0mm鈦合金棒材、Φ 80.0mm鈦合金棒材以及Φ 90.0mm純鈦棒材的具體生產工藝參數。
[0100]實施例1?實施例5生產的鈦棒產品均符合GB/T2965-2007標準中所規定的鈦及鈦合金棒材的直徑、截面厚度及尺寸允許偏差。
[0101]表4不同規格棒材的具體工藝參數
[0102]
Φ 16, Omm Φ30.0mm Φ50.0mm Φ80.0mm Φ90.0mm
棒材規格
欽合金純釹鈦合金鈦合金純鈦
150xl50X 180xl80X 200x200 X 180xl80X 200x200 X
鍛造方M尺寸(mm)
12000 6000 6000 6000 6000
加熱溫度(°C)__900__810__900__900__800
保溫時間(h)2__3__3__^5__3
軋制速度(m/s)__07__06__(λ7__(λ7__0.7
粗軋制道次__4__6__6__6__6
軋道次延伸系數__L2__12__UB__L2__1.3
終軋溫度(°C)850800860850850
軋制速度(m/s)__L2__L3__L3__L3__1.3
屮軋制道次__6__6__6__6__6
車L 道次延伸系數__L3__L4__L4__L05__1.05
__終軋溫度(°C)__820__810__820__810__800
軋制速度(m/s)____42____—__——
精軋制道次__6__6__6__=__——
軋道次延伸系數__L2__L2__L3__一一
__終軋溫度(Γ)__810__760__790__——__——
減軋制速度(m/s)__U18______^__——
定軋制道次__5__5__5__=__——
徑道次延伸系數________————
車L
終軋溫度Ce)770730760————
制_______
【權利要求】
1.熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，其特征在于，包括以下步驟: a、加熱:將純鈦或鈦合金的鍛造方坯在加熱溫度保溫I?3.5h，其中，純鈦的鍛造方坯的加熱溫度為700?950°C，鈦合金的鍛造方坯的加熱溫度為800?1050°C ； b、粗軋:將加熱后的鍛造方坯進行粗軋，軋制速度為0.1?0.8m/s，軋制4?6道次，道次延伸系數為1.2?1.5 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金800?1050°C ； C、中軋:將粗軋后的軋件切頭50?10mm后進行中軋，軋制速度為0.2?1.5m/s，軋制2?6道次，道次延伸系數1.02?1.05 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金750 ?1050? ； d、將軋件冷卻，得到鈦及鈦合金棒材成品。
2.根據權利要求1所述的熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，其特征在于:所述中軋的道次延伸系數變為1.1?1.4，且在c步驟之后，d步驟之前依次進行精軋和減定徑軋制，得到鈦及鈦合金棒材成品； 所述精軋步驟為:將中軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制，軋制速度為1.0?5.0m/s,軋制2?6道次，道次延伸系數為:1.1?1.3 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700?900°C，鈦合金 750 ?1050°C ； 所述減定徑軋制步驟為:將精軋后的軋件切頭50?10mm后進行軋制，軋制速度為4.5?15.0m/s，軋制2?5道次，道次延伸系數1.02?1.10 ;軋件的終軋溫度為:純鈦700 ?900°C，鈦合金 750 ?1050°C。
3.根據權利要求1或2所述的熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，其特征在于:a步驟所述的鍛造方還的尺寸為150mmX 1 50mmX 1 2000mm或180mmX 180mmX6000mm或200mmX 200mmX 6000mmo
4.根據權利要求1或2所述的熱連軋生產鈦及鈦合金棒材的方法，其特征在于:軋制所用軋機的孔型系統為:粗軋第I?4道次為箱-方孔型系統，最后一道次為圓孔型，其余道次為橢圓-圓孔型系統。
【文檔編號】B21B1/16GK104148382SQ201410348857
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】盧東, 李軍, 王曉波, 王懷柳, 孫慎宏, 趙兵, 王瑩, 肖聰, 彭琳 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司