专利名称：一种钛钢复合板材的轧制方法
技术领域：
本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种钛钢复合板材的轧制方法。
背景技术：
复合板材是将两种或是两种以上的金属材料的板材通过爆炸或是轧制等方法将金属熔化焊接在一起。钛钢复合板材是通过爆炸的方法将两种金属熔化焊接在一起，再通过轧制生产出各种规格的复合板以满足各个领域的需求。钛钢复合板材有效地利用了钛的化学稳定性、耐腐蚀性以及抗氧化性等优异性能以及钢板的低成本特性。目前钛钢复合板材主要应用在石油、化工、真空制盐，电力、造船、军工等领域，是一种非常理想的材料。
然而，由于钛钢复合板材是由钛板材和钢板材两种不同的金属材料复合而成，而钛板材和钢板材在相同的温度下的变形抗力、延伸性等各不相同，使得两种金属在轧制时流动性以及流动速度不一致，在轧制过程中会出现扣头或是上翘现象，严重时会造成钛钢复合板材和轧辊的损坏，导致无法正常加工和使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钛钢复合板材的轧制方法。该方法是根据钛板与钢板在高温状态下的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材进行除鳞并冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时采用不同水流量为钛板和钢板冷却以达到钛板与钢板变形程度相当的功效，有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；利用该方法轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的钛钢复合板材；所述钛板的厚度为4mm 30mm,所述钢板的厚度为20mm 200mm ；步骤二、将步骤一中选取的钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平或采用火焰切割机切除，然后在钛板表面涂覆一层防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h 2. 5h，控制钛板和钢板的温度均为790°C 810°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为790V 810°C，钢板表面温度为850°C 870 °C，均热时间为30min 50min ；步骤四、将步骤三中均热后的钛钢复合板材在热轧机上进行轧制，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，钛钢复合板材中钛板表面的高压水流量为60L/s 65L/s，钛钢复合板材中钢板表面的高压水流量为35L/s 40L/s，所述轧制的总加工率为70% 90%。上述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述高压水的压力为 13MPa 15MPa。上述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述轧制的道次数为6 15道次。上述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述轧制的道次压下量为O. 5mm 15mm。上述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，所述轧制过程中的I 5道次均采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却。本发明所采用的防氧化涂料为本领域常规产品，可利用现有技术如CN101250462 (专利名称一种稀有金属高温抗氧化润滑涂料及其制备方法，专利权人西北有色金属研究院)制备得到，也可通过购买市售商品如西安泰金电化学有限责任公司生产的有色金属热加工防氧化涂料获得。本发明与现有技术相比具有以下优点I、本发明的钛钢复合板材的轧制方法，首先清理钛钢复合板材外表面的杂物及四周棱角，有效地减少了表面杂物和四周棱角对轧辊表面的伤害，从而起到了保护轧制设备的作用，同时有效防止轧制的过程中棱角以及表面杂物被压入到复合板表面，保证了板面
质量;2、本发明的钛钢复合板材的轧制方法，在上层钛板的表面涂覆一层防氧化涂料作为防氧化层，有效地减少了钛钢复合板材在加热和均热过程中钛的氧化反应；3、本发明的钛钢复合板材的轧制方法，钛钢复合板材在加热温区钛板和钢板的加热温度一致为790°C 810°C，均热温区钢板表面温度为850°C 870°C，钛板表面温度为790°C 810°C，通过使钢板温度适当高于钛板温度，有效的防止了钛钢复合板材在轧制过程中的扣头或上翘现象；4、本发明的钛钢复合板材的轧制方法，采用高压水除鳞不仅减少了复合板上下表面的氧化皮，并且可以清除复合板表面的杂物，减少了复合板表面的异物压入。同时，由于钛板轧制温度低于钢板轧制温度，在轧制过程中钛板流动性相对于钢板较好，因此在轧制过程中复合板易产生叩头现象，高压水除磷在去除表面氧化皮的同时，通过调整上层钛板与下层钢板的高压水流量可起到降低钛板与钢板温度的作用，达到钛板与钢板变形程度相当的功效，从而大大减轻甚至消除叩头现象，从而起到了保证板型和保护设备的作用；5、本发明的钛钢复合板材的轧制方法，对轧辊伤害小，轧制后的钛钢复合板材表面无异物压入，板型良好。下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施例方式实施例I本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA1/Q235钛钢复合板材；所述钛板的厚度为6mm,所述钢板的厚度为93mm ；
步骤二、将步骤一中选取的TA1/Q235钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Ti88号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h，控制钛板和钢板的温度均为800°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为800°C，钢板表面温度为860°C，控制均热时间为40min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA1/Q235钛钢复合板材在热轧机上进行10道次轧制，各道次压下量分别为15謹，12謹，10mm, 9謹，8mm, 8mm, 6謹，5謹，4mm, 2. 8mm,总加工率为
80.6%，在前4道次轧制的过程中采用15MPa高压水对TA1/Q235钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为60L/s，下层钢板的高压水流量为35L/s ;得到厚度为19. 2mm的TA1/Q235钛钢复合板材。 本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。实施例2本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA2/Q235钛钢复合板材；所述钛板的厚度为6mm,所述钢板的厚度为63mm ；步骤二、将步骤一中选取的TA2/Q235钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用火焰切割机切除，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Τ 87号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA2/Q235钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA2/Q235钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h，控制钛板和钢板的温度均为810°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为810°C，钢板表面温度为870°C，控制均热时间为35min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA2/Q235钛钢复合板材在热轧机上进行9道次轧制，各道次压下量分别为14mm, 12臟，10mm, 8mm, 6臟，3臟，2臟，O. 8mm, O. 5臟，总加工率为
81.6%，在前3道次轧制的过程中采用14MPa高压水对TA2/Q235钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为60L/s，下层钢板的高压水流量为35L/s ;得到厚度为12. 7mm的TA2/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。
实施例3本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA2/Q235钛钢复合板材；所述钛板的厚度为4mm,所述钢板的厚度为96mm ；步骤二、将步骤一中选取的TA2/Q235钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Ti89号 有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA2/Q235钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA2/Q235钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2. 2h，控制钛板和钢板的温度均为790°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为790°C，钢板表面温度为850°C，控制均热时间为 40min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA2/Q235钛钢复合板材在热轧机上进行15道次轧制，各道次压下量分别为15mm, 12mm, 10mm, 8mm, 7mm, 6mm, 6mm, 5mm, 5mm, 5mm, 3mm, 3mm, 2mm,2mm, lmm,总加工率为90%，在前4道次轧制的过程中采用15MPa高压水对TA2/Q235钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为60L/s，下层钢板的高压水流量为40L/s ;得到厚度为IOmm的TA2/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。实施例4本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA1/Q345钛钢复合板材；所述钛板的厚度为IOmm,所述钢板的厚度为36mm ；步骤二、将步骤一中选取的TA1/Q345钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Ti88号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA1/Q345钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA1/Q345钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h，控制钛板和钢板的温度均为810°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为810°C，钢板表面温度为870°C，控制均热时间为30min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA1/Q345钛钢复合板材在热轧机上进行6道次轧制，各道次压下量分别为12mm，8mm，6mm，3mm，2mm，I. 2mm，总加工率为70%，在前2道次轧制的过程中采用13MPa高压水对TA1/Q345钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为65L/s，下层钢板的高压水流量为35L/s ;得到厚度为13. 8mm的TA2/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。实施例5本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA2/Q345钛钢复合板材；所述钛板的厚度为IOmm,所述钢板的厚度为100mm;步骤二、将步骤一中选取的TA2/Q345钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用火焰切割机切除，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Τ 87号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA2/Q345钛钢复合板材；
步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA2/Q345钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2. 3h，控制钛板和钢板的温度均为810°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为810°C，钢板表面温度为850°C，控制均热时间为 45min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA2/Q345钛钢复合板材在热轧机上进行15道次轧制，各道次压下量分别为15mm, 15mm, 12mm, 11mm, 10mm, 9mm, 6mm, 5mm, 4mm, 3mm, 2mm, 2mm,2mm, 2mm, lmm,总加工率为90%，在前4道次轧制的过程中采用15MPa高压水对TA2/Q345钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为60L/s，下层钢板的高压水流量为40L/s ;得到厚度为Ilmm的TA2/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。实施例6本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA1/Q235钛钢复合板材；所述钛板的厚度为4mm,所述钢板的厚度为20mm ；步骤二、将步骤一中选取的TA1/Q235钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Ti89号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h，控制钛板和钢板的温度均为800°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为800°C，钢板表面温度为860°C，控制均热时间为30min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA1/Q235钛钢复合板材在热轧机上进行6道次轧制，各道次压下量分别为8mm, 5mm, 3mm, 2mm, lmm, lmm,总加工率为83. 3%,在第I道次轧制的过程中采用13MPa高压水对TA1/Q235钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为60L/s，下层钢板的高压水流量为35L/s ;得到厚度为4mm的TA1/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。 实施例7本实施例的钛钢复合板材的轧制方法包括以下步骤步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的TA1/Q235钛钢复合板材；所述钛板的厚度为30mm,所述钢板的厚度为200mm ；步骤二、将步骤一中选取的TA1/Q235钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平，然后在钛板表面涂覆一层西安泰金电化学有限责任公司生产的Ti88号有色金属热加工防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材；步骤三、将步骤二中所述预处理后的TA1/Q235钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2. 5h，控制钛板和钢板的温度均为800°C，然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为800°C，钢板表面温度为860°C，控制均热时间为 50min ；步骤四、将步骤三中均热后的TA1/Q235钛钢复合板材在热轧机上进行15道次轧制，各道次压下量分别为15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 15mm, 12mm, 12mm,8mm, 6mm, 5mm, 2mm,总加工率为78. 3%，在前5道次轧制的过程中采用15MPa高压水对TAl/Q235钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，控制上层钛板的高压水流量为65L/s，下层钢板的高压水流量为40L/s ;得到厚度为50mm的TA1/Q235钛钢复合板材。本实施例根据钛板与钢板的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；采用本实施例轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。以综上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的钛钢复合板材；所述钛板的厚度为4mm 30mm,所述钢板的厚度为20mm 200mm ； 步骤二、将步骤一中选取的钛钢复合板材的外表面清理干净，将四周棱角采用铁锤砸平或采用火焰切割机切除，然后在钛板表面涂覆一层防氧化涂料作为防氧化层，得到预处理后的钛钢复合板材； 步骤三、将步骤二中所述预处理后的钛钢复合板材置于推钢式加热炉的加热温区中加热2h 2. 5h,控制钛板和钢板的温度均为790°C 810°C,然后推入推钢式加热炉的均热温区进行均热处理，控制钛板表面温度为790°C 810°C，钢板表面温度为850°C 870°C，均热时间为30min 50min ； 步骤四、将步骤三中均热后的钛钢复合板材在热轧机上进行轧制，并在轧制过程中采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却，钛钢复合板材中钛板表面的高压水流量为60L/s 65L/s，钛钢复合板材中钢板表面的高压水流量为35L/s 40L/s，所述轧制的总加工率为70% 90%。
2.根据权利要求I所述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述高压水的压力为13MPa 15MPa。
3.根据权利要求I所述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述轧制的道次数为6 15道次。
4.根据权利要求I所述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，步骤四中所述轧制的道次压下量为0. 5mm 15mm。
5.根据权利要求3所述的一种钛钢复合板材的轧制方法，其特征在于，所述轧制过程中的I 5道次均采用高压水对钛钢复合板材同时进行除鳞和冷却。
全文摘要
本发明提供了一种钛钢复合板材的轧制方法，包括以下步骤一、选取上层为钛板、下层为钢板的钛钢复合板材；二、进行表面预处理；三、置于加热炉中进行加热和均热处理；四、在热轧机上轧制，并用高压水进行除鳞及冷却。本发明根据钛板与钢板在高温状态下的不同物理特性，通过设定适当的加热和均热工艺，并在轧制过程中采用高压水进行除鳞和冷却，不仅大大减少了钛钢复合板表面的氧化皮，而且清除了钛钢复合板表面的杂物，同时采用不同水流量为钛板和钢板冷却以达到钛板与钢板变形程度相当的功效，有效防止了钛钢复合板在轧制过程中的扣头或上翘现象，大大减小了对轧辊的伤害；利用本发明轧制的钛钢复合板的表面干净整洁、无异物压入，板型良好。
文档编号B21B1/38GK102794299SQ20121030044
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者董璞, 吕利强, 张清, 李辉, 谢文龙, 王瑞琴, 吴晓东, 张晓卫, 付文杰, 周玉川, 党鹏 申请人:西部钛业有限责任公司