热连轧生产钛及钛合金棒材的方法

热连轧生产钛及钛合金棒材的方法
【专利摘要】本发明涉及热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，属于金属塑性加工【技术领域】。本发明所要解决的技术问题是提供一种适合在传统钢材热连轧机组上生产钛及钛合金棒材的方法。本发明热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，通过控制加热制度、初轧温度、轧制速度、孔型，经过剪切、冷却、打捆工艺，将钛及钛合金方坯经一次加热出炉后，轧制成Φ16mm～Φ100mm的棒材。本发明热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，能在传统钢材热连轧机组上快速、高效的生产出了表面质量好、圆度好、组织性能均匀的钛及钛合金棒材产品。
【专利说明】热连轧生产钛及钛合金棒材的方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，属于金属塑性加工【技术领域】。

【背景技术】
[0002]随着冶金技术、电传电控技术、机械制造技术的发展，高速线材轧机也得到了飞速发展，已成为最成熟的棒线材轧制设备。其特点是高速、单线、无扭、微张力、组合结构、碳化钨辊环和自动化。其产品特点是盘重大、精度高、效率高、质量好。
[0003]钛及钛合金是一种重要的结构金属，它们具有密度低、比强度高、耐高温、耐低温、耐酸碱腐蚀、无磁性、线膨胀系数小、阻尼性能好和生物相容性好等特点，广泛应用于航空、宇航、医药、体育、电力、石化、冶金等领域，被称为“第三金属”和“全能金属”。随着科技和经济的飞速发展，钛及钛合金棒材的需求也在不断增长，采用热连轧机生产钛材成为提高生产效率和产品质量、降低生产成本的有效方法。
[0004]专利CN101152653A公开了一种三辊Y型连轧机轧制钛及钛合金棒线材的方法。采用三辊Y型连轧机将坯料尺寸为Φ 50 X 15000mm的钛及钛合金棒坯在一次加热后，轧出Φ8?30mm的棒材。其整条生产线上包括台车加热炉、三辊Y型粗轧机组出架)、中轧机组(6架)、精轧机组出架)、飞剪、冷床、卷取机、辊道等设备。三辊Y型轧机的孔型是由3个互成120°交角的轧辊上的槽所围成，轧辊从3个方向同时压缩轧件，在下一道次轧辊调转180°，依此下去。其孔型几何形状基本有三种:弧三角孔型系统、平三角孔型系统、弧三角-圆孔型系统。该方法的优点是一次加热就可连续轧制出成品，其缺点是该方法依赖三辊Y型连轧机，不适合在传统的热连轧机组上使用，所得的棒坯尺寸较小，产品规格范围小、成品单重不高(钛材50?100kg)。
[0005]专利CN103736727A公开了一种TC16钛合金棒材控温连轧方法，通过对连轧过程中的钛棒材进行适时在线补偿加热和风箱喷吹气体冷却，对连轧生产中的轧件进行有效的控温轧制，采用控速连续轧制工艺，连轧出Φ6?30mm的TC16钛合金棒材。该方法可实现TC16钛合金棒材的高效生产，但其需要特殊的设备进行，且需要多次补偿加热，其设备复杂，增加了生产成本，所得棒材尺寸较小，产品规格范围小。
[0006]上世纪70年代，世界主要产钢国家开始普遍采用连续高速无扭线材轧机和控轧控冷技术为棒线材生产的最主要工艺手段。传统的热连轧棒生产线全线关键设备主要包括:上料台架(I)、步进梁式加热炉(2)、高压水除鳞装置(3)、废坯剔除装置(4)、粗轧机组
(5)、1#飞剪(6)、脱头保温辊道(7)、中轧机组(8)、1#控冷水箱(9)、2#飞剪(10)、精轧机组(11)、立活套(12)、2#控冷水箱(13)、3#飞剪(14)、棒材减定径机组(15)、快速换辊装置
(16)、测径仪(17)、3#控冷水箱(18)、夹送辊及倍尺飞剪(4#飞剪)(19)、冷床(20)、1#、2#砂轮锯(21)、8200kN冷剪(22)、1#、2#定尺机(23)、缓冷材收集台架(24)、1#、2#过跨检查台架(25)、打捆机(26)、成捆材收集台架(27)。热连轧棒生产线工艺平面布置见图1。
[0007]目前，以上的热连轧棒生产线主要用于生产钢棒，由于钛及钛合金特殊的理化性能，采用传统的热连轧机组生产钛及钛合金棒材的方法未见报道。


【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种适合在传统钢材热连轧机组上生产钛及钛合金棒材的方法。
[0009]本发明热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，包括以下步骤:
[0010]a、加热:将纯钛或钛合金的锻造方坯在加热温度保温I?3.5h，其中，纯钛的锻造方坯加热温度为700?950°C，钛合金的锻造方坯加热温度为800?1050°C ；
[0011]b、粗轧:将加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.1?0.8m/s，轧制4?6道次，道次延伸系数为1.2?1.5;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金800?1050 0C ；
[0012]C、中轧:将粗轧后的轧件切头50?10mm后进行中轧，轧制速度为0.2?1.5m/s，轧制2?6道次，道次延伸系数1.02?1.05 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金 750 ?1050°C ；
[0013]d、将轧件冷却，得到钛及钛合金棒材成品。
[0014]进一步的，优选将上述中轧的道次延伸系数变为1.1?1.4，在中轧后冷却之前依次进行精轧和减定径轧制，得到钛及钛合金棒材成品。所述精轧为:将中轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制,轧制速度为1.0?5.0m/s,轧制2?6道次,道次延伸系数为:1.1?1.3 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金750?1050°C ;所述减定径轧制为:将精轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制，轧制速度范围为4.5?15.0m/s，轧制2?5道次，道次延伸系数1.02?1.10 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金750 ?1050?。
[0015]本发明轧制前的锻造方还的尺寸优选为150mmX 150mmX 12000mm或180mm X 180mm X 6000mm 或 200mm X 200mm X 6000mm。
[0016]本发明轧机的孔型系统的形状优选为:箱一方一箱一方一椭圆一圆一椭圆一圆—……一椭圆一圆一圆，即粗轧第I?4道次为箱-方孔型系统，最后一道次为圆孔型，其余道次为椭圆-圆孔型系统。
[0017]本发明热连轧生产钛及钛合金棒材的方法全线可采用计算机系统控制，控制水平先进，自动化程度高。轧线采用了轧件在粗、中轧机组间脱开轧制，在其余机组连续轧制的典型的特殊钢棒线材复合生产工艺，实现了全线无扭、微张力或无张力轧制，保证了产品的高精度和高质量。由于棒线材生产线均装备了减定径机组，从而生产全部规格产品的孔型系统大大简化，使相同轧制程序重复使用时间长，轧辊更换次数减至最少，生产效率高，较好地满足了特殊钢批量不大、品种多的生产特点，具有效率高、质量好、成本低、可控性强等优点。此外，本发明还具备以下优点:
[0018]①可以采用截面更大、质量更重的锻造方坯，整个轧制过程采用一次加热，可在加热炉内均匀加热，按照钛及钛合金不同牌号控制出炉温度，加热效率高，操控性和稳定性好。
[0019]②生产线采用控制轧制和轧后控冷的工艺，控制轧件在生产过程中各个阶段的温度，可以有效改善产品组织和性能，有利于得到组织均匀、性能合格的产品。在中轧机组后、精轧机组后均设有中间水冷箱，可控制轧件进入减定径机组的温度；在减定径机组后设有水冷装置，可实现不同产品冷却制度要求。
[0020]③轧机刚度高，能自动补偿端面变化，轧件尺寸稳定。也能进行热机轧制和低温轧制，保障控制轧制的顺利进行。
[0021]④在保证严格公差的前提下可对轧制孔型进行更大范围的调整，进行任意规格轧制，不仅可以生产该轧机产品范围内的各种尺寸的棒材，还能减少轧辊备用量。
[0022]⑤轧制的品种多、规格范围广，孔型系统共用性强，一套孔型能适应纯钛、钛合金。可减少前面轧机、轧辊的备用量。
[0023]⑥产品的精度高、表面质量好、组织性能优良。尺寸精密的棒材实际上可以减少机械加工的剥皮工序，降低机加工原材料消耗。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1为热连轧棒生产线工艺平面布置图；
[0025]图2为热连轧机组箱型/方型孔型图；
[0026]图3为热连轧机组椭圆孔型图；
[0027]图4为热连轧机组圆孔型图。

【具体实施方式】
[0028]本发明热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，包括以下步骤:
[0029]a、加热:将纯钛或钛合金的锻造方坯在加热温度保温I?3.5h，其中，纯钛的锻造方坯加热温度为700?950°C，钛合金的锻造方坯加热温度为800?1050°C ；
[0030]b、粗轧:将加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.1?0.8m/s，轧制4?6道次，道次延伸系数为1.2?1.5;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金800?1050 0C ；
[0031]C、中轧:将粗轧后的轧件切头50?10mm后进行中轧，轧制速度为0.2?1.5m/s，轧制2?6道次，道次延伸系数1.02?1.05 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金 750 ?1050°C ；
[0032]d、将轧件冷却，得到钛及钛合金棒材成品。
[0033]一般的，轧件冷却后，还可以进行剪切或锯切，打捆，经过粗轧、中轧后得到的钛及钛合金棒材成品直径一般为(> Φ75ι?πι)?Φ 100mm。其中，“> Φ75mm”是指直径大于75mm0
[0034]进一步的，为了得到Φ 16mm?Φ75ι?πι的钛及钛合金棒材成品，优选将上述中轧的道次延伸系数变为1.1?1.4，在中轧后冷却之前依次进行精轧和减定径轧制，可以得到Φ 16mm?C>75mm的钛及钛合金棒材成品。所述精轧为:将中轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制，轧制速度为1.0?5.0m/s，轧制2?6道次，道次延伸系数为:1.1?1.3 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金750?1050°C ;所述减定径轧制为:将精轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制，轧制速度范围为4.5?15.0m/s，轧制2?5道次，道次延伸系数1.02?1.10 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金750?1050°C。
[0035]本发明轧制前的锻造方还的尺寸优选为150mmX 150mmX 12000mm或180mm X 180mm X 6000mm 或 200mm X 200mm X 6000mm。
[0036]本发明轧机的孔型系统可采用常规形状的孔型，进一步优选为如下形状的孔型系统:箱一方一箱一方一椭圆一圆一椭圆一圆一......一椭圆一圆一圆，即粗轧第I?4道次为箱-方孔型系统，最后一道次为圆孔型，其余道次为椭圆-圆孔型系统。通过该孔型系统，轧件可以从一种断面平稳的转换成另一种断面，避免了由于剧烈不均匀变形而产生局部应力，减少了轧件劈头；没有较尖的棱角，轧件冷却均匀，减少裂纹的产生；有利于去除轧件表面氧化皮。
[0037]为了采用传统钢材热连轧机组生产钛及钛合金棒材产品，本发明根据对钛及钛合金材料的物理化学特性的研究，通过优化加热温度、轧制速度、孔型匹配等关键参数，在传统钢材热连轧机组上快速、高效的生产出了表面质量好、圆度好、组织性能均匀的钛及钛合金棒材产品。
[0038]本发明通过控制加热制度、初轧温度、轧制速度、孔型，经过剪切、冷却、打捆工艺，将钛及钛合金方还经一次加热出炉后，轧制成Φ 16mm?Φ 10mm的棒材,其中Φ 16mm?C>75mm由减定径机组出成品，(> C>75mm)?Φ 10mm规格由中轧机组出成品。
[0039]本发明可采用本领域常规设备进行，也可采用传统的热连轧棒生产线进行生产，下面对该生产线中加热炉、轧机、飞剪、控冷水箱、冷床、砂轮锯、冷剪等关键设备进行说明。
[0040]加热炉:加热炉为侧装侧出步进梁式加热炉，设计加热能力110t/h，最大加热能力120t/h(合金结构钢)，出炉温度为750?1200°C，加热炉燃料为天然气。
[0041]轧机:棒材生产线由23架轧机组成，其中6架粗轧机组(1、2架粗轧机预留)、6架中轧机组及6架精轧机组，均为二辊短应力线轧机；5架减定径机组为高刚度大压下轧机。所有轧机均为“红圈”轧机，呈平-立交替布置，交流变频调速电机单独传动，主要用于棒材生产并为线材生产提供中间圆坯。1#?13#、22#?23#轧机间实行连续无扭微张力轧制，13#?22#轧机间实行活套轧制。Φ16?Φ75πιπι规格的棒材由减定径机组出成品，(>Φ75)?10mm规格由中轧机组出成品。最大轧制速度为13.0m/s。
[0042]轧机主要技术参数见表I。
[0043]表I棒材轧机主要技术参数
[0044]
$Lf直径 ft主电机传机机 ^Ψ~H -Γ^τ-^η--.动组架 最最长应功率基速高速减 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交流车 L "^H~~Φ650~~Φ570800600600120050.321交流机Φ650Φ570800600600IMO40.898交流组 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交流车 L ~9Η~~Φ535Φ460750750600?20013.831交流机 1V Φ535Φ460750750600?20010.916交流组 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交流机 16V Φ385Φ331 650900700?4003.051交流组 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交流径 21H Φ385Φ331 650900700?400—~2.251/5.222交流机 22V Φ385"Φ331~650~~900 ~ 700—?001.552/5.505交流组 23Η Φ385 丨Φ331 40012060012001.511交流
[0045]注:21H、22V、23H为3机平-立-平布置的标准二辊式棒材减定径机组，其中21H、22V轧机的减速机为双减速比。
[0046]飞剪:棒材连轧线设有5台飞剪，1#飞剪具有切头尾功能;2#、3#飞剪具有切头尾和碎断功能;4#飞剪为倍尺飞剪，除切倍尺外，还具有切头尾功能;5#飞剪为组合式飞剪，除切头尾外，还具有碎断功能。
[0047]控冷水箱:棒材连轧线设有3组控冷水箱，1#、2#、3#控冷水箱(冷却喷嘴和控制软件从POMINI公司引进)主要用于棒材生产，冷却轧件断面不大于Φ 50mm,各水箱最大冷却能力约150°C。
[0048]冷床:冷床为步进齿条式，有效尺寸84mX 11m，齿距110mm，总齿数65个，最小运行周期3s，输入轧件最大速度13m/s ;生产缓冷材时，冷床可采用快速输送模式。
[0049]砂轮锯:1#、2#砂轮锯为固定式，锯体本体从POMINI公司引进，锯片直径Φ1250/Φ750_，厚度10_，锯片线速度80?100m/s，锯切率7?20cm2/s，最高锯切温度800°C。1#砂轮锯主要用于锯切10?18m倍尺、10?12m定尺棒材，2#砂轮锯主要用于锯切4?12m定尺棒材。
[0050]冷剪:剪机为上刃下切式固定剪，Φ30.ι以上规格用槽型剪刃剪切，剪切力8500kN,剪刃宽度900mm，理论剪切次数不小于20次/min(空负荷剪切次数)，剪切行程170mm，开口度165mm，冷剪入口及出口侧均设有摆动辊道，以消除剪切压力。
[0051]成品热处理及精整设施主要有:棒材缓冷坑多个,车底式退火炉数座,辊底式连续退火炉数座，I条短尺小规格棒材矫直线、I条长尺小规格棒材矫直线、I条连续精整线(包括长尺大规格棒材矫直线、预留抛丸、倒棱、探伤、改尺、打捆及称重设备)及I条简易人工检查修磨线。
[0052]本发明实施例1的生产线实现了全线无扭、微张力或无张力轧制，保证了产品的高精度和高质量。由于生产线装备了减定径机组，从而生产全部规格产品的孔型系统大大简化，使相同轧制程序重复使用时间长，轧辊更换次数减至最少，生产效率高。下面对本实施例生产线的工艺参数进行说明。
[0053]a、加热
[0054]生产纯钛及钛合金棒材的原始坯料应该是化学成分符合标定的牌号的要求、表面是铣光的锻造方坯，坯料尺寸为150mmX 150mmX 12000mm或180mmX 180mmX6000mm或200mmX 200mmX 6000mmo
[0055]加热炉加热坯料的规格和表面状态见下表2。
[0056]表2加热坯料的规格和表面状态
[0057]
加热料编号 j轧件规格I加工类别I表面状态
1150mm X 150mm X 12000mm 锻造氧化皮、统光、打磨
2180mm X 180mm X 6000mm锻造氧化皮、统光、打磨
3200mm X 200mm X 6000mm锻造氧化皮、统光、打磨
[0058]坯料在加热炉内加热，加热温度为:纯钛:700?950°C;钛合金:800?1050°C，保温时间为I?3.5h。
[0059]b、轧制
[0060]bl、在粗轧机组中的轧制
[0061]经加热炉加热后的方坯，用辊道送入粗轧机组的第1#机架，坯料在辊道上的运送速度与粗轧1#机架线速度相匹配。轧辊的速度由电机进行控制。
[0062]按照轧制工艺流程，在粗轧机的4?6机架上连续无扭微张力轧制，所有轧机均由交流变频调速电机单独传动，机架可整体更换，便于装卸轧辊更换孔型。粗轧机的轧制速度范围为0.1?0.8m/s。
[0063]粗轧机组的孔型系统依此为:箱一方一箱一方一捕圆一圆；延伸系数为1.2?1.5 ;轧件的终轧温度控制在:纯钛为700?900°C，钛合金为800?1050°C。
[0064]在粗轧机组的最后一个机架之后，轧件经1#飞剪切头50?10mm后由辊道送往中轧机组轧制，辊道上设有保温罩，减少轧件的头尾温差，同时减少表面温降。
[0065]b2、在中轧机组中的轧制
[0066]中轧机组与粗轧机组间的辊道较长，因此它们没有建立连轧关系。在中轧机的I?6机架上采用连续无扭微张力轧制，所有轧机均由交流变频调速电机单独传动，机架可整体更换，便于装卸轧辊更换孔型。(> Φ75πιπι)?Φ 10mm规格的线材可由中轧机组出品，中轧机的轧制速度范围为0.2?1.5m/s。
[0067]中轧机组的孔型系统依此为:椭圆一圆一椭圆一圆一椭圆一圆；延伸系数为:半成品道次延伸系数1.1?1.4，成品道次延伸系数1.02?1.05 ;轧件的终轧温度控制在:纯钛为700?900°C，钛合金为750?1050°C。
[0068]在中轧机组的最后一个机架之后，轧件经2#飞剪切头(切尾)50?10mm后由辊道送往精轧机组轧制，辊道上设有水冷装置和保温罩，以控制轧件进入精轧机组的温度，实现控冷控轧。
[0069]b3、在精轧机组中的轧制
[0070]中轧机组和精轧机组之间建立了连轧关系，在精轧机组的I?6机架的每两个机架之间共设置了 5组立式活套，采用连续无扭无张力轧制。所有轧机均由交流变频调速电机单独传动，机架可整体更换，便于装卸轧辊更换孔型。精轧机的轧制速度范围为1.0?
5.0m/s。
[0071]精轧机组的孔型系统依此为:捕圆一圆一捕圆一圆一捕圆一圆；延伸系数为:
1.1?1.3 ;轧件的终轧温度控制在:纯钛为700?900°C，钛合金为750?1050。。。
[0072]在精轧机组的最后一个机架之后，轧件经3#飞剪切头(切尾)50?10mm后由辊道送往减定径机组轧制成品，辊道上设有水冷装置，以控制轧件进入减定径机组的温度，实现控冷控轧。
[0073]b4、在减定径机组中的轧制
[0074]精轧机组和减定径机组之间是连轧关系，在减定径机组前和其I?4机架的每两个机架之间共设置了 4组立式活套，采用连续无扭无张力轧制，最后两机架间采用微张力轧制。所有轧机均由交流变频调速电机单独传动，机架可整体更换，便于装卸轧辊更换孔型。Φ16_?Φ75_规格的线材由减定径机组出品,减定径机组的轧制速度范围为4.5?15.0m/s。
[0075]减定径机组的孔型系统依次为:椭圆一圆一椭圆一圆一圆；延伸系数为:成品道次延伸系数1.02?1.10 ;轧件的终轧温度控制在:纯钛为700?900°C，钛合金为750?1050。。。
[0076]b5、孔型:棒材孔型系统的形状为:箱一方一箱一方一椭圆一圆一椭圆一圆一......—椭圆一圆一圆，即除了粗轧机第I?4道次和减定径最后一道次外都是椭圆与圆交替布置。
[0077]下表3列出了轧制某Φ 16_的钛合金棒材时各机架孔型相关情况。
[0078]表3各机架孔型情况
[0079]析相和架号不丨型尺■'于(HXA)
__机木3__(省略小数点后的数)
IH一箱151X247
2V —方158X175
細伊H 3H I 107X192 粗乳机组4V —方117X130-
5H— 椭圆83X160
_ 6V— 圆98X108
7H一椭圆69X135
8Y" 圆74X81
?:=
_Lm；__fllil__36X81_
_ 12V一圆45X47
I3H一椭圆26X65
I4V?35X38
15HS?23X50
^轧机组 16V圆29X3!_
17H—椭圆21X37
18V?24X25
Ι9Η一椭圆16X33
20V--19X20
减定径机组 2IH一椭圆13X25
22V~圆16X17
_I 23Η丨圆丨16X16
[0080]C、冷却与剪(锯)切
[0081]在减定径机组的最后一个机架之后设有水冷装置，可实现控冷控轧。然后轧件经4#倍尺飞剪进行分段。分段后的轧件由输入辊道和摩擦制动板送入冷床。
[0082]冷床为步进齿条式，总宽度84m，长11m，轧件在步进过程中均匀冷却，至齐头辊道处进行齐头，然后链式排钢机根据冷剪或砂轮锯的剪(锯)切根数要求排列轧件，之后由平托机构排托至冷床输出辊道上，再由输入辊道送往冷剪或砂轮锯处，切成4m?12m的尺寸。
[0083]采用冷剪与砂轮锯组合的定尺切断方式，可根据用户对剪切断面质量的要求选择经济的定尺切断方式，以降低生产成本。
[0084]对于剪切断面要求较高、断面尺寸较大(> Φ80πιπι)及部分剪切时易出现剪切断裂的材料，由砂轮锯进行定尺锯切，以保证断面规整；其他棒材采用冷剪定尺剪切，直径^ Φ30_的棒材，冷剪采用带槽型剪刃剪切，以改善成品头部的剪切质量。
[0085]d、表面检查及打捆
[0086]剪(锯)切的定尺材均由过跨台架过跨，合格材经台架输出辊道处计数、收集，打捆机打捆、称重、标牌后，由成捆材收集台架收集，再由吊车吊至成品库堆放；不合格材单独收集后再精整或送入废品台架收集；短尺材则送往缓冷收集台架处收集。
[0087]e、产品尺寸精度
[0088]经检测，连轧棒材产品符合GB/T2965-2007标准中所规定的钛及钛合金棒材的直径、截面厚度及尺寸允许偏差。
[0089]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0090]实施例1
[0091]采用上述热连轧生产线生产Φ 16.0mm钛合金棒材，其主要步骤及参数如下:
[0092]a、加热:将尺寸为150X150X 12000mm的钛合金的锻造方坯在加热温度900°C保温2h ；
[0093]b、粗轧:将加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.7m/s，轧制4道次，道次延伸系数为1.2，终轧温度控制为850°C ；
[0094]C、中轧:将粗轧后的轧件切头50?10mm后进行中轧，轧制速度为1.2m/s，轧制6道次，道次延伸系数1.3 ;终轧温度控制为820°C ；
[0095]d、精轧:将中轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制,轧制速度为4.lm/s,轧制6道次，道次延伸系数1.2 ;终轧温度控制为810°C ；
[0096]e、减定径轧制:将精轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制,轧制速度为10.8m/s，轧制5道次，道次延伸系数1.10 ;终轧温度控制为770V。
[0097]f、将轧件冷却，剪切，打捆，得到Φ 16.0mm规格的钛合金棒材成品。
[0098]实施例2?实施例5
[0099]按照实施例1的步骤，改变工艺参数，得到Φ 30.0mm纯钛棒材、Φ 50.0mm钛合金棒材、Φ80.0mm钛合金棒材以及Φ90.0mm纯钛棒材，表4列出了 Φ 16.0mm钛合金棒材、Φ 30.0mm纯钛棒材、Φ 50.0mm钛合金棒材、Φ 80.0mm钛合金棒材以及Φ 90.0mm纯钛棒材的具体生产工艺参数。
[0100]实施例1?实施例5生产的钛棒产品均符合GB/T2965-2007标准中所规定的钛及钛合金棒材的直径、截面厚度及尺寸允许偏差。
[0101]表4不同规格棒材的具体工艺参数
[0102]

Φ 16, Omm Φ30.0mm Φ50.0mm Φ80.0mm Φ90.0mm
棒材规格
钦合金纯钕钛合金钛合金纯钛

150xl50X 180xl80X 200x200 X 180xl80X 200x200 X
锻造方M尺寸(mm)
12000 6000 6000 6000 6000
加热温度(°C)__900__810__900__900__800
保温时间(h)2__3__3__^5__3
轧制速度(m/s)__07__06__(λ7__(λ7__0.7
粗轧制道次__4__6__6__6__6
轧道次延伸系数__L2__12__UB__L2__1.3
终轧温度(°C)850800860850850
轧制速度(m/s)__L2__L3__L3__L3__1.3
屮轧制道次__6__6__6__6__6
车L 道次延伸系数__L3__L4__L4__L05__1.05
__终轧温度(°C)__820__810__820__810__800
轧制速度(m/s)____42____—__——
精轧制道次__6__6__6__=__——
轧道次延伸系数__L2__L2__L3__一一
__终轧温度(Γ)__810__760__790__——__——
减轧制速度(m/s)__U18______^__——
定轧制道次__5__5__5__=__——
径道次延伸系数________————
车L
终轧温度Ce)770730760————
制_______
【权利要求】
1.热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，其特征在于，包括以下步骤: a、加热:将纯钛或钛合金的锻造方坯在加热温度保温I?3.5h，其中，纯钛的锻造方坯的加热温度为700?950°C，钛合金的锻造方坯的加热温度为800?1050°C ； b、粗轧:将加热后的锻造方坯进行粗轧，轧制速度为0.1?0.8m/s，轧制4?6道次，道次延伸系数为1.2?1.5 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金800?1050°C ； C、中轧:将粗轧后的轧件切头50?10mm后进行中轧，轧制速度为0.2?1.5m/s，轧制2?6道次，道次延伸系数1.02?1.05 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金750 ?1050? ； d、将轧件冷却，得到钛及钛合金棒材成品。
2.根据权利要求1所述的热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，其特征在于:所述中轧的道次延伸系数变为1.1?1.4，且在c步骤之后，d步骤之前依次进行精轧和减定径轧制，得到钛及钛合金棒材成品； 所述精轧步骤为:将中轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制，轧制速度为1.0?5.0m/s,轧制2?6道次，道次延伸系数为:1.1?1.3 ;轧件的终轧温度为:纯钛700?900°C，钛合金 750 ?1050°C ； 所述减定径轧制步骤为:将精轧后的轧件切头50?10mm后进行轧制，轧制速度为4.5?15.0m/s，轧制2?5道次，道次延伸系数1.02?1.10 ;轧件的终轧温度为:纯钛700 ?900°C，钛合金 750 ?1050°C。
3.根据权利要求1或2所述的热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，其特征在于:a步骤所述的锻造方还的尺寸为150mmX 1 50mmX 1 2000mm或180mmX 180mmX6000mm或200mmX 200mmX 6000mmo
4.根据权利要求1或2所述的热连轧生产钛及钛合金棒材的方法，其特征在于:轧制所用轧机的孔型系统为:粗轧第I?4道次为箱-方孔型系统，最后一道次为圆孔型，其余道次为椭圆-圆孔型系统。
【文档编号】B21B1/16GK104148382SQ201410348857
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】卢东, 李军, 王晓波, 王怀柳, 孙慎宏, 赵兵, 王莹, 肖聪, 彭琳 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司