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国内钛合金棒钛丝材的生产线概况与特点

发布时间 :2020-11-17 15:13:18 浏览次数 :

由于钛合金具有变形抗力高、塑性差等特性,因此,采用常规塑性加工工艺是很困难的。例如钛合金棒、钛丝材的生产,由于其品种多、产量少,采用现代化钢铁生产中使用的连轧小型棒材和高速线材轧机是难以组织生产的。由于钛合金棒钛丝材加工有一定特殊性,与相同条件下普通金属比,其变形抗力高、宽展大易出耳子,适合加工的温度区间窄,咬入困难,因此采用落后的横列式轧机生产,无论是在产品尺寸,还是组织性能方面,其产品质量都难以保证。

为满足钛合金棒钛丝材的生产需求,开发行之有效的新技术和相应的现代化生产线,降低生产成本,提高产品质量,已成为我国钛合金生产发展普遍关注的问题,本文的钛合金棒丝材生产线正是在这样的背景下研制开发的。

该生产线主要采用三辊Y型轧机轧制钛合金棒钛丝材,实现了连续无扭微张力轧制和低温精轧的新工艺技术。整条生产线布置形式如下:

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该生产线实行低温控制轧制,由于钛合金的轧制温度范围较窄,整条线通过轧件冷却和控制轧制速度来进行控温,根据轧件的轧制温度范围可选择进行水冷或不进行水冷。该生产线采用了专门的控制轧辊和轧件温度的冷却系统,由控制台统一进行闭环控制,从而保证了工艺的稳定性和所轧产品的质量。根据生产产品的钢种、直径和轧制速度不同,控制台选用不同的冷却参数,通过调节水量,来调节轧辊和轧件的冷却温度。

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图2 钛合金棒钛丝材生产线

目前,由于加工手段落后,致使优质钛合金棒、钛丝材稀缺,主要靠进口来满足国内对优质钛合金棒钛丝材需求。因此,建立钛合金棒钛丝材生产线,将先进的新工艺技术引入钛合金棒、钛丝材生产线具有现实意义。太原科技大学与中科院金属研究所合作开发的的钛合金棒钛丝材生产线具有流程短、连续控制轧制、自动化程度高、投资少、适于多规格,小批量生产等特点。能够满足国防、航空航天、汽车等领域对钛合金棒钛丝材等材料的需求。与常规钛丝、钛棒材轧制生产线比较,该生产线具有以下优点:

1、能够获得较高的尺寸和形状精度,从而减少精加工的难度,降低材料消耗和加工成本,满足各个领域对钛合金线棒材的需求。可以根据用户的尺寸精度需求,组合使用不同数量的机架进行轧制;

2、工艺灵活、操作方便,可根据需要更换工艺规程,提高作业率;

3、生产流程短,减少孔型数量和机架更换次数,提高了作业率;

4、采用三辊Y型轧机轧制,轧件处于三向压应力状态,变形条件好;

5、孔型共用性高,实现一定规格的自由轧制,增加了产品规格;

6、轧件表面质量好,开裂、劈头少,减少了连轧堆料事故,因而成材率高。

7、机架体积小,重量轻,调整和搬运方便,可节省换辊时间,结构布置紧凑,占地面积小;

8、整个轧制过程的轧制速度输出与反馈通过直流调速器由PLC控制, 调控程序简化,轧制速度控制精度高,速度调整简便迅速;

9、采用模块化设计,设备制造、维护方便,降低了设备造价和使用维护成本。

从而使钛合金丝、钛合金棒材的连轧技术的推广应用成为可能。

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