專利名稱：一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法
一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法技術領域
本發明屬于鈦及鈦合金加工技術領域，特別涉及一種基于推鋼式加熱爐的鈦及鈦 合金大型鈦板坯的加熱方法。
背景技術：
鈦及鈦合金因其比強度高，耐腐蝕性能優異，生物相容性好，被廣泛用于航空航 天、石油化工、制藥、制鹽、冶金和醫療等行業，被譽為全能金屬。鈦及鈦合金板材的應用前 景非常廣闊，趨勢看好。隨著國內外航空業的發展，鈦及鈦合金在大型運輸機上的用量不斷 擴大，尤其是大規格鈦板材的需求也日益增長。因此，大規格鈦板材熱加工工藝的研究開發 和應用工作日趨重要，而大型鈦板坯的加熱方法是其熱加工變形工藝的必要前提，也是生 產鈦板材的必要工序。
目前，鈦及鈦合金板坯的加熱方式有以下幾種
1)采用室式加熱爐加熱，室式加熱爐又分為電加熱爐和煤氣爐加熱。其中電加 熱方式爐內氣氛可控，溫度均勻性好，污染較少，但加熱速度較慢，生產效率低；煤氣加熱方 式，爐內氣氛不好控制，加熱速度快，溫度均勻性較差，污染嚴重。
2)感應加熱爐加熱，其污染程度小，加熱速度快，但是溫度均勻性差。
3)連續式天然氣加熱爐加熱，連續式加熱爐又分為步進式加熱爐和推鋼式加熱 爐。具備黑色金屬和有色金屬生產并存的少數特種冶金企業，一般先將鑄錠鍛造成小斷面 坯料，然后采用加熱爐進行坯料加熱，加熱爐一般采用容量中等的推鋼式加熱爐，而不是容 量較大的步進式加熱爐。該加熱方法的不足之處是
a、對于規格大于加熱爐兩水梁間距的板坯，與推鋼式加熱爐內的兩根承重水梁滑 軌接觸的板坯面容易被劃傷，加熱時板坯上的劃傷很容易在后續的熱加工中遺留下來，而 根據鈦及鈦合金的加工工藝要求，必須對該劃傷面進行較大的打磨量才能清除此缺陷。對 于價格不菲的鈦及鈦合金來說，較大的打磨量必然使其成材率降低。
b、對于規格小于加熱爐兩水梁間距的板坯，若采用該種加熱方式加熱板坯時，須 在板坯下添加料盤。據了解，料盤的材質一般為價格低廉的鑄鐵或價格昂貴的耐熱鋼Co20。 鑄鐵料盤不耐磨、不耐熱，使用過程中易變形，使用壽命短，材質為Co20的料盤，使用壽命 較長，但其成本高。發明內容
本發明解決的問題在于提供一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，有效地避免 加熱過程中板坯表面的劃傷，在不縮短墊板使用壽命的同時降低了墊板的制作成本。
本發明是通過以下技術方案來實現
一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，包括以下步驟
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上放置4 8個高為 50 70mm的角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；所述的的復合墊板是以碳鋼板為中間基材，以不銹鋼板為上、下覆材，經爆炸復合而成的復合板；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，在600 800°C預熱 40 60min后，升溫至840 960°C加熱100 140min，再在840 960°C保溫40 80min ；
3)鈦板坯加熱完成出爐之后，將鈦板坯與復合墊板分離，鈦板坯進入后續加工環 節。
所述的復合墊板的長度大于推鋼式加熱爐的水梁間距，而小于推鋼式加熱爐的有 效寬度，其厚度大于推鋼機要求的最小厚度。
所述的復合墊板的碳鋼與不銹鋼的厚度之比為1 4 6。
所述的鈦板坯與復合墊板是在軋機前密排輥道上進行分離，鈦板坯進入軋機進行 后續加工。
與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果
本發明提供的鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，以不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合 墊板作為鈦板坯加熱時的墊板，有效地避免加熱過程中板坯表面的劃傷，角鋼的使用避免 了板坯直接與墊板接觸而導致板坯加熱不均；
復合墊板的長度大于推鋼式加熱爐的水梁間距，而小于推鋼式加熱爐的有效寬 度，其厚度大于推鋼機要求的最小厚度，寬度根據常用坯料規格確定；
該復合板既具有不銹鋼的耐熱、耐磨損、耐腐蝕、高導熱等特性，延長了墊板的使 用壽命，同時又具備碳鋼的機械強度和易加工的特點，在不縮短墊板使用壽命的同時大大 降低了墊板的制作成本。
本發明提供的鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，加熱后的板坯表面無劃傷缺 陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
具體實施方式
下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而 不是限定。
實施例1
加熱厚度為200mm，寬度為1200mm，長度為1700mm的TA2鈦板坯，采用厚度比為4， 規格為50 X 1600 X MOOmm的不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板，具體的加熱過程為
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上均布4個高為50mm的 角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，經600 650°C預熱 40min后，升溫至840 860°C加熱140min，再在840 860°C保溫80min ；
3)加熱完成后，鈦板坯出加熱爐，在軋機前密排輥道上與復合墊板分離，鈦板坯送 入軋機上進行熱加工。
熱加工后的板材，其表面無劃傷缺陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
實施例2
加熱厚度為180mm，寬度為1100mm，長度為1500mm的TA2鈦板坯，采用厚度比為6， 規格為50 X 1600 X MOOmm的不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板，具體的加熱過程為
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上均布6個高為70mm的角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，750 800°C預熱60min 后，升溫至940 960°C加熱lOOmin，再在940 960°C保溫40 ；
3)加熱完成后，鈦板坯出加熱爐，在軋機前密排輥道上與復合墊板分離，鈦板坯送 入軋機上進行熱加工。
熱加工后的板材，其表面無劃傷缺陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
實施例3
加熱厚度為MOmm，寬度為1000mm，長度為1500mm的TC4鈦板坯，采用厚度比為5， 規格為50 X 1600 X MOOmm的不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板，具體的加熱過程為
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上均布8個高為70mm的 角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，經700 750°C預熱 50min后，升溫至860 900°C加熱120min，再在860 900°C保溫60min ；
3)加熱完成后，鈦板坯出加熱爐，在軋機前密排輥道上與復合墊板分離，鈦板坯送 入軋機上進行熱加工。
熱加工后的板材，其表面無劃傷缺陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
實施例4
加熱厚度為MOmm，寬度為1000mm，長度為1500mm的TC4鈦板坯，采用厚度比為5， 規格為50 X 1600 X MOOmm的不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板，具體的加熱過程為
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上均布8個高為70mm的 角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，經68 720°C預熱 45min后，升溫至880 920°C加熱120min，再在880 920°C保溫50min ；
3)加熱完成后，鈦板坯出加熱爐，在軋機前密排輥道上與復合墊板分離，鈦板坯送 入軋機上進行熱加工。
熱加工后的板材，其表面無劃傷缺陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
實施例5
加熱厚度為MOmm，寬度為1000mm，長度為1500mm的TC4鈦板坯，采用厚度比為 4. 5，規格為50 X 1600 X MOOmm的不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板，具體的加熱過程為
1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上均布8個高為70mm的 角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；
2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，經680 720°C預熱 55min后，升溫至900 920°C加熱lOOmin，再在900 920°C保溫40min ；
3)加熱完成后，鈦板坯出加熱爐，在軋機前密排輥道上與復合墊板分離，鈦板坯送 入軋機上進行熱加工。
熱加工后的板材，其表面無劃傷缺陷，使用后的復合墊板未出現變形和磨損。
權利要求
1.一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，其特征在于，包括以下步驟1)將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上放置4 8個高為50 70mm的角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；所述的復合墊板是以碳鋼板為中間基材，以不銹 鋼板為上、下覆材，經爆炸復合而成的復合板；2)用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐，在600 800°C預熱40 60min后，升溫至840 960°C加熱100 140min，再在840 960°C保溫40 80min ；3)鈦板坯加熱完成出爐之后，將鈦板坯與復合墊板分離，鈦板坯進入后續加工環節。
2.如權利要求1所述的鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，其特征在于，所述的復合 墊板的長度大于推鋼式加熱爐的水梁間距，而小于推鋼式加熱爐的有效寬度，其厚度大于 推鋼機要求的最小厚度。
3.如權利要求1所述的鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，其特征在于，所述的復合 墊板的碳鋼與不銹鋼的厚度之比為1 4 6。
4.如權利要求1所述的鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，其特征在于，所述的鈦板 坯與復合墊板是在軋機前密排輥道上進行分離，鈦板坯進入軋機進行后續加工。
全文摘要
本發明公開了一種鈦及鈦合金大型鈦板坯的加熱方法，將復合墊板調運至推鋼式加熱爐的爐門口，在復合墊板上放置角鋼，然后將鈦板坯置于角鋼上；所述的的復合墊板是以碳鋼板為中間基材，以不銹鋼板為上、下覆材，經爆炸復合而成的復合板；然后用推鋼機將復合墊板和鈦板坯一起推入推鋼式加熱爐進行加熱，加熱之后再分離。本發明以不銹鋼-碳鋼-不銹鋼復合墊板作為鈦板坯加熱時的墊板，有效地避免加熱過程中板坯表面的劃傷，角鋼的使用避免了板坯直接與墊板接觸而導致板坯加熱不均，在不縮短墊板使用壽命的同時大大降低了墊板的制作成本。
文檔編號C22F1/18GK102031469SQ20101060795
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者劉宇, 呂利強, 張曉衛, 張清, 張鵬, 李輝, 王瑞琴, 范晗, 陳鈞偉, 馬宏旺 申請人:西部鈦業有限責任公司