鈦板的生產(chǎn)工藝流程
鈦板帶材采用熱軋后冷軋的生產(chǎn)工藝。板材有帶式和塊式兩種生產(chǎn)方法。
(1)帶式法
是板坯經(jīng)熱軋成卷,在以后的冷軋、熱處理等工序中均成卷進(jìn)行,軋至成品厚度和狀態(tài)時(shí),用橫剪機(jī)剪切成板材。
(2)塊式法
是熱軋后切成塊片,在以后的冷軋、熱處理等工序中均以塊片方式進(jìn)行生產(chǎn)。
帶式法生產(chǎn)率和成品率都比塊式法高,但設(shè)備龐大、投資高、生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜,在有條件與有帶材熱軋機(jī)的軋鋼廠進(jìn)行協(xié)作生產(chǎn)時(shí),才采用這種工藝。
在不具備上述條件時(shí),為滿足生產(chǎn)帶材的需要,通常在單機(jī)架熱軋機(jī)上軋成薄的熱軋板條。焊接成帶卷,然后在冷軋及其后續(xù)工序中按帶式法生產(chǎn)。
加熱和熱軋 將板坯加熱后在熱軋機(jī)上軋制,以生產(chǎn)熱軋中、厚板成品或冷軋坯料。由于金屬鈦在熱態(tài)下易吸氫和氧化,且隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)而加劇,
因此,鈦及其合金板坯加熱溫度一般控制在850~1150℃之間,加熱時(shí)間視其加熱方式及坯料尺寸而定。當(dāng)采用火焰爐加熱時(shí),須嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛為微氧化氣氛。鈦在熱狀態(tài)下塑性好,變形抗力小,而冷加工則比較困難。
因此,要盡量增加熱軋的總加工率,以減少冷加工量。當(dāng)采用帶式法生產(chǎn)時(shí),先在開坯機(jī)上經(jīng)數(shù)道次軋制成厚板坯,然后在熱連軋機(jī)或在帶有爐內(nèi)卷取機(jī)的軋機(jī)上軋至厚度為2~3mm時(shí)成卷,也有在一臺(tái)熱軋機(jī)上從坯料開始一直軋至6~8mm厚度時(shí),再在其尾部卷取成卷或焊接成卷。
采用塊式法生產(chǎn)時(shí),一般在單機(jī)架的熱軋機(jī)上軋制,有時(shí)需要進(jìn)行二次或三次的加熱?熱軋?表面處理?再加熱?熱軋循環(huán)才能軋至所要求的厚度。
表面處理
為清除鈦板(帶)坯在加熱、熱軋、退火過程中表面形成的氧化吸氣層,需要進(jìn)行表面處理。主要處理工藝有堿洗后酸洗或噴砂(丸)后酸洗兩種。堿洗酸洗法是先將制品浸泡在含有氧化劑(NaNO3)的熔融堿液(NaOH)槽中處理,堿洗后立即水淬,然后在含有氟離子的硝酸液中進(jìn)行酸洗,酸洗后再水洗、烘干。
噴砂(丸)酸洗法是借助壓縮空氣將砂子(鐵丸)高速?zèng)_擊工作表面以除去氧化層,然后進(jìn)行酸洗、烘干。堿洗時(shí)廢堿液和含堿廢氣的處理比較復(fù)雜,生產(chǎn)費(fèi)用也比較高,設(shè)計(jì)中多采用噴砂(丸)酸洗法。
冷軋
純鈦通常在室溫或略高于室溫下軋制,某些鈦合金則需要加熱到100~200℃后軋制。鈦及鈦合金冷作硬化速度較快,兩次退火間的總加工率純鈦不超過50%,鈦合金不超過30%~40%,需進(jìn)行多次中間退火、多次冷軋,才能生產(chǎn)出薄的產(chǎn)品。
退火
包括中間退火和成品退火。中間退火在非真空退火爐中進(jìn)行,退火后要酸洗,以清除表面氧化層;成品退火一般在真空爐內(nèi)進(jìn)行,退火后表面光潔,可以不酸洗。冷軋板帶坯在退火前要脫脂,除去表面油漬,以提高退火后板帶材表面質(zhì)量。
精整及檢查 根據(jù)各類產(chǎn)品的交貨條件,精整工序有滾光、矯直和成品剪切。檢查項(xiàng)目有取樣檢驗(yàn)、外觀質(zhì)量和尺寸公差檢查等。