一种钛合金条带轧制系统及轧制方法与流程

本发明涉及钛合金条带制备，具体涉及一种钛合金条带轧制系统及轧制方法。

背景技术：

1、钛合金条带的轧制通常采用热轧，热轧过程中钛合金不能100％避免与空气接触，在这个过程中材料表面会产生氧化钛，在轧制过程中氧化钛会发生剥落，另外钛合金原料表面粘附的碎屑、砂砾、金属颗粒及粉尘在轧制过程中会压入轧辊/模具，材料表面会形成凹坑，严重影响轧制后产品的品质和良率。

2、为此，有必要针对上述问题，对现有的钛合金条带轧制系统及轧制方法进行改进。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出一种钛合金条带轧制系统及轧制方法，旨在提高钛合金条带轧制的品质和良率。具体的技术方案如下：

2、一种钛合金条带轧制系统，包括按照钛合金条带的制作流程依次设置的钛合金线材清洗装置、钛合金线材加热炉和钛合金条带轧制机，所述钛合金条带轧制机上设置有用于将钛合金线材轧制成钛合金条带的轧辊组件，所述轧辊组件的轧辊外圆上弹性贴靠有用于刮除轧辊外圆上附着物的刮刀。

3、优选的，所述钛合金线材清洗装置包括按照钛合金线材的清洗流程依次设置的钛合金线材抛光器、钛合金线材高压清洗器和钛合金线材负压清洗器。

4、作为本发明的进一步改进，在所述钛合金线材加热炉的炉管与钛合金条带轧制机之间还设置有用于将所述炉管内的氩气保护气体沿着钛合金线材外围一路输送至所述轧辊组件的轧辊进料侧位置的氩气保护伸缩套管。

5、优选的，所述氩气保护伸缩套管的前端口部设置有与所述轧辊组件的轧辊外圆相适配的弧形切口，以减少氩气保护气体的流失。

6、作为本发明中轧辊组件的优选方案之一，所述轧辊组件为双轧辊组件，所述双轧辊组件包括上轧辊和下轧辊，所述上轧辊与下轧辊之间形成钛合金条带的轧制间距；所述刮刀通过刮刀弹性贴靠机构弹性贴靠在所述上轧辊和下轧辊外圆上；所述刮刀弹性贴靠机构包括支座、通过铰轴转动设置在所述支座上的摆臂、设置在所述支座与所述摆臂之间且位于所述铰轴一侧的第一气囊、设置在所述支座与所述摆臂之间且位于所述铰轴另一侧的第二气囊，所述刮刀安装在所述摆臂的前端，所述第一气囊用于驱动所述摆臂的前部压下从而使得所述摆臂前端的刮刀弹性贴靠在轧辊的外圆上，所述第二气囊用于驱动所述摆臂抬起从而使得所述摆臂前端的刮刀抬离所述轧辊的外圆。

7、优选的，所述摆臂为板式摆臂，所述第一气囊、第二气囊均为管式气囊。

8、优选的，钛合金条带轧制机上设置有能够调整上下位置高度的高度调节座，所述支座固定在所述高度调节座上。

9、作为本发明中轧辊组件的优选方案之二，所述轧辊组件为四轧辊组件，所述四轧辊组件包括轧辊安装型腔盘、设置在所述轧辊安装型腔盘上且为轴向贯通的十字型腔、设置在所述轧辊安装型腔盘两侧的压圈、分别沿所述轧辊安装型腔盘的径向滑动设置在所述十字型腔的四个槽体上的四个滑块、对应转动设置在所述四个滑块上的上轧辊、下轧辊、左轧辊和右轧辊，所述上轧辊、下轧辊、左轧辊和右轧辊之间形成用于轧制钛合金条带的矩形截面轧制空间；在所述轧辊安装型腔盘与所述滑块之间设置有用于固定所述滑块拉紧螺钉；在所述轧辊安装型腔盘两侧的压圈上分别对应设置有弹性贴靠在所述上轧辊、下轧辊、左轧辊和右轧辊两侧的所述刮刀，且所述刮刀的刀体为弹性刀体。

10、本发明中，所述钛合金线材抛光器包括夹住所述钛合金线材的一对软布抛光轮，所述软布抛光轮与所述钛合金线材接触处的抛光方向与所述钛合金线材的送料移动方向相反；在所述一对软布抛光轮的两侧还分别设置有用于清除钛合金线材上抛光附着物的环形吸管和环形风刀。

11、优选的，所述软布抛光轮的数量有两对，且两对所述软布抛光轮之间相互成90度垂直布置。

12、本发明中，所述钛合金线材高压清洗器包括设置在所述钛合金线材外围的文丘里吹扫管组件，所述文丘里吹扫管组件包括具有中间节流直孔和两端锥孔的吹扫用文丘里管、设置在所述吹扫用文丘里管一端锥孔处的环形圈、设置在所述环形圈上的环形压缩空气均布室，所述环形压缩空气均布室上设置有与所述吹扫用文丘里管的锥孔相连通的均布孔；所述环形圈的环形压缩空气均布室与压缩空气管路相连通。

13、本发明中，所述钛合金线材负压清洗器包括设置在所述钛合金线材外围的文丘里吸附管组件，所述文丘里吸附管组件包括具有中间节流直孔和两端锥孔的吸附用文丘里管、设置在所述吸附用文丘里管一端锥孔处的环形圈、设置在所述环形圈上的环形负压气体均布室，所述环形负压气体均布室上设置有与所述吸附用文丘里管的一端锥孔相连通的均布孔；所述环形圈的环形负压气体均布室与负压空气管路相连通。

14、本发明中，所述环形圈的中心轴线位置设置有与所述钛合金线材间隙配合的过线孔。

15、作为本发明的更进一步改进，在所述钛合金线材高压清洗器与钛合金线材负压清洗器之间还设置有钛合金线材超声抖动器，所述钛合金线材超声抖动器包括基座、通过隔振垫设置在所述基座上的超声波振子、设置在所述超声波振子上的抖动架、设置在所述抖动架上用于引导钛合金线材移动的一对引导轮，所述超声波振子连接超声波发生器。

16、优选的，所述钛合金线材高压清洗器与钛合金线材负压清洗器尽可能相互靠近设置，以最大限度提高钛合金线材超声抖动器的工作效率，加速钛合金线材上附着物的脱落，进一步提高钛合金线材高压清洗器和钛合金线材负压清洗器的清洗效率。

17、一种钛合金条带轧制系统的轧制方法，包括如下步骤：

18、(1)抛光：钛合金线材放卷后，进入到钛合金线材抛光器的一对软布抛光轮之间进行抛光处理；抛光时钛合金线材上的附着物通过软布抛光轮两侧的环形吸管和环形风刀进行清除；

19、(2)高压清洗：钛合金线材抛光处理后，进入到钛合金线材高压清洗器中进行高压清洗；高压清洗时，压缩空气先进入到文丘里吹扫管组件的环形压缩空气均布室，然后从环形压缩空气均布室均匀进入到吹扫用文丘里管的一端锥孔中，再经吹扫用文丘里管的中间节流直孔增压后，从吹扫用文丘里管的另一端锥孔中加速喷出，从而将钛合金线材上的附着物吹扫掉；其中，压缩空气从吹扫用文丘里管另一端锥孔中加速喷出的方向与钛合金线材的移动方向相反；

20、(3)负压清洗：钛合金线材高压清洗后，进入到钛合金线材负压清洗器中进行负压清洗；负压清洗时，在文丘里吸附管组件的环形负压气体均布室的负压作用下，位于吸附用文丘里管一端锥孔中的外界空气在进入吸附用文丘里管的中间节流直孔内形成高真空负压气体后再通过另一端锥孔进入到环形负压气体均布室中，从而将钛合金线材上的附着物吸走；其中，所述负压气体的流向与钛合金线材的移动方向相反；

21、(4)加热：钛合金线材负压清洗后，进入到具有氩气保护氛围的钛合金线材加热炉中进行加热；

22、(5)轧制：钛合金线材加热后，进入到钛合金条带轧制机中轧制成钛合金条带；其中，在钛合金线材从钛合金线材加热炉进入到钛合金条带轧制机的轧辊组件入口部之间的一段钛合金线材移动路径上，通过设置在钛合金线材外围且与所述钛合金线材加热炉相连的氩气保护伸缩套管，将钛合金线材加热炉的炉管内部的氩气引入到所述氩气保护伸缩套管内，从而实现钛合金线材加热后、轧制前的氩气保护；轧制过程中，弹性贴靠在钛合金条带轧制机的轧辊外圆上的刮刀将轧辊外圆上的附着物刮走，从而保证连续轧制时钛合金条带的表面质量。

23、本发明的有益效果是：

24、第一，本发明的一种钛合金条带轧制系统及轧制方法，通过设置钛合金线材抛光器、钛合金线材高压清洗器和钛合金线材负压清洗器实现了钛合金线材的多级清洗，同时在轧辊组件上设置刮刀，可确保钛合金线材进入到钛合金条带轧制机时表明无污物，且轧辊组件在连续运转时在轧辊外圆上出现的污物业能及时被刮去，由此大大提高了钛合金条带轧制的品质和良率。

25、第二，本发明的一种钛合金条带轧制系统及轧制方法，通过在钛合金线材加热炉的炉管与钛合金条带轧制机的轧辊组件之间设置氩气保护伸缩套管，使得加热后的钛合金线材在进入到轧辊组件中时得到良好保护，可避免和减少钛合金线材表面的氧化，防止轧制过程中钛合金线材表面因出现氧化钛而发生剥落，由此进一步提高了钛合金条带轧制的品质和良率。

26、第三，本发明的一种钛合金条带轧制系统及轧制方法，钛合金线材清洗装置包括带有环形吸管和环形风刀的钛合金线材抛光器、采用文丘里管结构的增强型钛合金线材高压清洗器和钛合金线材负压清洗器，可实现钛合金线材上污染物的逐级清理，且增强型钛合金线材高压清洗器和钛合金线材负压清洗器之间还设置有钛合金线材超声抖动器，由此进一步增强了钛合金线材上粘着力较强的污染物的清理效果，由此进一步提高了钛合金条带轧制的品质和良率。

27、第四，本发明的一种钛合金条带轧制系统及轧制方法，相比常规的钛合金条带轧制系统及轧制方法，其钛合金轧制条带成品上的凹坑减少了80％，模具的使用寿命延长3-5倍，成品的合格率提高3-10％，每吨效益提高3000元。