CN101152653A - 三辊y型连轧机轧制钛及钛合金棒线材的方法 - Google Patents

三辊y型连轧机轧制钛及钛合金棒线材的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种应用三辊Y连轧机轧制钛及钛合金棒线材的方法。本发明的思路是通过三辊Y连轧机组将加热的Φ50mm钛及钛合金棒坯经6－18道次连轧至Φ30－8mm棒材(或24－8mm六方，三角)或Φ20－8mm成卷线坯。本方法采用加热1次就可将Φ50mm的棒坯轧制成Φ30－8mm的棒材(或三角、六方)或Φ20－8mm的成卷线坯，相对于目前的多火次的锻造、旋锻、两辊横列式非连续轧制和两辊纵列式连续轧制生产钛及钛合金棒材或成卷线坯的方法，不但具有明显的高效、节能、噪音小、占地面积小，钛及钛合金棒线材尺寸精度高、组织性能优良，而且可生产三角或六方等异型型材。

Description

三辊Y型连轧机轧制钛及钛合金棒线材的方法
技术领域
本发明涉及一种钛及钛合金棒线材的加工方法
技术背景
钛及钛合金具有高比强、耐酸碱、与人体亲和力强的特点，而广泛用于航空、医药、石油化工等行业。目前，国内生产Φ30-8mm钛及钛合金棒材的一般采用锻造、旋锻、轧制三种方法；Φ20-8mm钛及钛合金成卷线坯一般采用轧制方法。
现有方法一：锻造
锻造是稀有金属开坯及锻制棒材、饼材、环材的等基本方法之一，锻造设备可以使用锻锤、液压机等通用设备，也可生产使用精锻机等专用设备。Φ30-20mm棒材通常采用电动空气锤，锻造方法是将Φ50mm棒坯加热后，经多火次锻造，可加工出Φ30-20mm的棒坯。
用锻造加工钛及钛合金棒材的方法的优点是设备简单、投资少，操作简单；缺点是工作环境恶劣(噪音大、温度高)，加热火次多、能耗高，中断次数多、成品率低，棒材长度短(一般在1-2m)、椭圆度大(2-3mm)、表面质量差(易产生裂纹、折迭、压坑等)。
现有方法二：旋锻
旋锻实质上是模锻的一种特殊形式，旋锻机的工作原理是由两块锻模一方面环绕被锻坯条轴线高速旋转，同时，另一方面又对坯条进行高速锻打，从而是坯条变形。旋锻工艺是将Φ20mm棒坯加热后，经多火次锻造，可加工出Φ18-8mm的棒坯。
用旋锻加工钛及钛合金棒材的方法的优点是设备简单、投资少，操作简单；缺点是工作环境恶劣(噪音大、温度高)，操作工劳动强度大、生产效率低，加热火次多、能耗高，棒材长度短(一般在1-2m)，表面质量差(易产生裂纹、扭曲等)，道次变形量小、仅局限于棒材表面变形、棒材内外层组织性能相差大。
现有方法三：两辊轧制
应用250两辊轧机既可生产Φ30-8mm的棒材，又可生产Φ16-8mm的成卷线材。按机架的排列和轧制方式的不同，250两辊轧制可分为横列式非连续轧制和纵列式连续轧制两种。
250两辊横列式非连续轧制
250两辊横列式非连续轧机如图1所示，其优点是电控和传动简单，缺点是在于轧制速度不能随工艺要求而变化，由此导致：
①轧制速度只有1档，对成品轧机来说太低，而对粗轧来说又太快；
②温度降太快，产品单重小(约5kg)，小规格产品难以生产，产品尺寸波动大；
③生产不稳定，劳动强度大，过多依靠操作人员的技艺。
250两辊纵列式轧制
250两辊纵列式连续轧机如图2所示，其缺点是电控和传动复杂，优点是：
①连轧能够保证各道轧制速度随轧件延伸系数按比例增加，实现了粗轧时低速咬入和精轧时高速轧制；
②温度降很小(达到一定速度后反而升温)，保证了所要求的轧制温度。因为连轧时避免了往复轧制和横移，节约了时间。
250两辊轧机轧制钛及钛合金棒线材的不足
250两辊轧机(横列式非连续轧制或纵列式连续轧制)轧制成Φ30-8mm棒材或Φ16-8mm的成卷线材方法，由于轧件收到两向压缩应力，易产生劈头开裂，宽展大易出现耳子；加之采用90°扭曲轧制，轧件在入口到卫中不稳定，导致轧制中废料多、成品率低。三辊Y型连轧机
针对两辊轧机的不足，人们开始研究三辊Y型连轧机。
三辊Y型连轧机结构特点
三辊Y型轧机，简称Y型轧机。首先是由德国KOCKS公司于1975年在研制成功的钢管张力剪径机的成熟经验的基础上发展起来，主要用于轧制黑色金属和有色金属。二十世纪九十年代，美国就开始用于轧制钛及钛合金棒线材。但我国二十世纪八十年代、九十年代将Y型连轧机应用于轧制钢线材、钨钼线材，但一直未将Y型轧机应用于钛及钛合金棒线材的生产。
Y型轧机区别于其它轧机的最大特点是机架内有3个互成120°交角的圆盘状轧辊(见图3)，其中3.1为轧辊，3.2为传动轴，3.3为传动齿轮；其轧槽组成孔型，观其外形，三个轧辊的布置相似于字母“Y”，故称Y型轧机。
经过几十年的发展变化，目前国内外采用的三辊Y型连轧机根据机架形式的不同可分为闭式机架的三辊Y型轧机和开式机架的三辊Y型轧机两种。一般闭式机架牌坊为整体铸钢(铸铁)结构，开式机架牌坊由3个高强度螺栓将两片铸钢(铸铁)开式牌坊联结组成，便于装拆轧辊更换孔型。
根据机架传动方式的不同，机架有上传动机架和下传动机架两种形式(见图3a.b)，且同一机组的上传动和下传动机架均采用同一种机架，只是在使用过程中颠倒过来即可，不仅使同一机组的所有机架能够通用，而且也可以充分利用轧辊。
一般情况下，同一机组的上传动机架或下传动机架均设有用于导料的进出、口到卫装置，到卫装置有滑动式到卫和辊式到卫两种形式，可根据机架孔型的形式、轧件尺寸的大小以及成品的精度要求等选择不同的到卫装置。
三辊Y型连轧机一般由主传动包括主传动电机4.1、减速机4.3、齿轮箱4.4、工作机架4.6、机架底座4.5、出料装置4.9、电控装置4.8、稀油润滑装置4.7、和辅助系统等几部分组成。主传动电机通过减速机4.3和齿轮箱4.4对同一机组的所有机架进行集体传动，有时对最后一个机架采用差速电机4.2辅助传动，以控制成品精度。机架之间的传动速比根据工艺要求确定后不变，且机架间速比尽可能相同，以便简化传动装置，利于制造。见图4。
三辊Y型轧机的孔型特点
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(图5)，轧辊从3个对称方向同时压缩轧件，在下一道次，轧辊调转180°，在另为3个对称方向上压缩轧件，在交替轧制过程中轧件受到6个方向的压缩变形(图6)，因此轧件的变形及周边的冷却都比较均匀，对保证成品轧材质量极为有利。
与两辊孔型相比较，三辊Y型轧机孔型中轧件自由宽展面积少，特别是弧三角形孔型，弧边对宽展又有一定的约束作用，因而三辊Y型轧机轧件宽展量相对要少，轧制时孔型并不充满，轧件不易产生耳子和压折。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种新的钛及钛合金棒线材轧制方法，它具有节能、高效、钛及钛合金棒线材的直径偏差小和组织性能均匀、可生产三角或六方等异型型材的特点。
本发明的思路是由台车加热炉、三辊Y型连轧机组、飞剪、冷床、卷取机、滚道等设备组成三辊Y型连轧机列来实现的。参见图7所示，其中：1为棒坯料加热，2为380粗轧机组，3为320中轧机组，4为冷床，5为250精轧机组，6为冷床，7为卷取机，8为飞剪，9为辊道.
本发明的三辊Y型连轧机轧制纯钛及钛合金棒线材的方法，其通过控制三辊Y型连轧轧机中的加热工艺，粗、中、精连轧机组的孔型、速度，经剪切、冷却、卷取工艺，将直径Φ50×15000mm的钛及钛合金棒坯一次加热后，轧制为Φ30-8的成品圆(或24-8mm六方，三角)棒材和Φ20-8mm(单重为100kg)的成卷线材。
本发明的特点
①轧件表面质量好，劈头少。由于轧件在三辊轧机中处于三向压应力状态，三面压缩，六6面加工，因此变形均匀，宽展小。这样就保证轧件表面质量好，劈头少。
②节约能耗，提高轧件热加工温度。原因是轧件在三辊Y型轧机中的良好变形状态，轧件在三辊Y型轧机中的变形能耗比两辊轧机(两辊轧机变形图见图13)低20％-30％。加之采用坯料加热一次就可轧制到Φ30-8mm的棒线材。
③轧制的品种、规格范围广，一套孔型能适应纯钛、钛合金。原因是，在三角(弧三角)孔型中轧件自由宽展，无过充满问题，加之微小的张力，因此轧件的品种适应性很广。在轧制规格方面，一套粗、中、精孔型既可轧出Φ30-8mm的规格。
④棒线材的组织均匀。采用一火次连轧制，虽然减少了加热次数、提高了生产效率，但由于变形速度快(满足连轧)、变形量大(从Φ50mm加工到Φ8mm)的总加工率达到97.44％)、钛及钛合金本身散热慢，这样容易是棒线材产生过热，组织不均，严重时出现料粘轧辊的现象。本发明中，采用降低中轧机组的初轧速度，每三个机架之间设置了一定长度的辊道，特别在中轧机组与精轧机组之间安装了较长的辊道，并在辊道上安装了水冷装置，当空冷不能满足时可打开水冷装置，控制料温，防止料产生过热，保证钛及钛合金棒线材的组织均匀和表面质量。
附图说明
图1为250两辊横列式非连续轧制流程图；
图2为250两辊纵列式连续轧制流程图；
图3为传动机架示意图；图3a为上传动架，图3b为下传动架，其中3.1为轧辊，3.2为传动轴，3.3为传动齿轮；
图4为三辊Y型连轧机机列示意图；其中4.1为主电机，4.2为差速电机，4.3为减速机，4.4为齿轮箱，4.5机架底座，4.6为工作机架；4.7为润滑油装置，4.8为电控装置，4.9为出料装置.
图5为三辊Y型机孔型形状图；d为孔型内切圆直径；R为弧线半径，h’为孔型长型长半轴，a为理论宽度，r为孔型短半轴.
图6为轧辊压缩件示意图；图6a为第道次轧制，图6b+1道次轧制；
图7为380/250三辊Y型连轧机轧制钛棒材线示意图；其中：1为棒坯料加热，2为380粗轧机组，3为320中轧机组，4为冷床，5为250精轧机组，6为冷床，7为卷取机，8为飞剪，9为辊道.
图8为弧三角孔型系统；
图9为平三角孔型系统
图10为弧三角-圆孔型系统；
图11为平三角-弧三角-圆孔型系统；
图12为三辊轧机轧件变形图；图12a为12.1截面图，图12b为12.2截面图，图12c为12.3截面图，
图13为二辊轧机轧件变形图。图13a为13.1截面图，图13b为13.2截面图，图13c为13.3截面图.
具体实施方式：
以下就台车加热炉、三辊Y型连轧机组、飞剪、冷床、卷取机、滚道等设备组成三辊Y型连轧机列的各设备进行说明：
台车加热炉：
主要技术参数：
型号：            HL-180
额定功率：        360-180kw
额定电压：        380V
相数：            3N
频率：            50HZ
额定温度：        1100℃
加热区数：        12-6
加热元件接法：    Y
工作尺寸：        14000-7000×500×500mm(L×W×H)
空炉升温时间：    ≤2-4h(20℃→1100℃)
炉温均匀性：      ±10℃
控温精度：        ±1℃
表面温升：(侧壁)  ≤50℃
台车
台车主要由底盘、耐火绝热层及驱动系统组成；
◆底盘由钢板及型钢制成盒式结构，满足强度要求，增加了车体刚度，防止车体加热过程中的变形；
◆驱动系统采用电机减速机结构。
·台车具有前后机械定位结构，在炉体终点设有弹簧阻尼机械减少冲击；
·台车底部与炉体两侧采用迷宫密封结构；
·台车与炉门连锁、只有炉门打开到位台车才能移动；
布放位置
加热炉共3台，在每一组轧机前各放置1台，这样就能方便地轧制各种规格的棒坯和改制粗轧机组、中轧机组生产的不合格的产品。
三辊Y型连轧机组
三辊Y型连轧机组是由粗轧机--380三辊连轧机、中轧机--320三辊连轧机、精轧机-250三辊连轧机串联组成。
2.2.1三辊Y连轧机组主要参数
表2.1三辊Y型连轧机组的主要参数
  序号   参数名称   粗轧机   中轧机   精轧机
  1.   轧机型号   380三辊Y型轧机   320三辊Y型轧机   250三辊Y型轧机
  2.   名义轧辊直径   380mm   320mm   250mm
  3.   轧辊直径范围   400-360mm   340-300mm   270-230mm
  4.   机架数量   6个   6个   6个
  5.   每个机架的转动和控制方式 独立 独立 独立
  6.   电机调速方式   变频   变频   变频
  7.   单个机架转动装置功率   220kW   110kW   110kW
  8.   机架的最大轧制力   360kN   220kN   120kN
三辊Y型连轧机辊孔型
三辊Y型连轧机的孔型系统主要有延伸孔型和精轧孔型。延伸孔型一般用于对轧件最终尺寸要求不是很严格的半成品轧制，其特点是延伸系数较大，能够使轧件迅速变形。精轧孔型多用于对成品轧件的尺寸、形状要求非常严格的成品轧制。
孔型系统就孔型的几何形状而言，基本有三种：弧三角孔型系统、平三角孔型系统和弧三角-圆孔型系统，如图8、图9、图10、图11。
相比较而言，弧三角孔型系统宽展余量较大，轧件不易产生耳子和压折，且轧件无明显尖角，应力分布较好，适合于轧制低塑性金属，但大曲率弧三角轧件在到卫中的自由扭转较大，轧制时稳定性差；平三角孔型系统轧件存在较大尖角，易因应力集中而出现角部效应，轧制低塑性金属时，不如弧三角孔型系统有利，但轧制时稳定性较好；平三角一圆孔型系统中间可出成品，但孔型磨损不均，机架张力不均。
在平三角孔型系统中可出正三角形、正六角形异型件，在弧三角-圆孔型系统可出圆形棒线材。
三辊Y型连轧机轧件变形图
轧件在三辊轧机和两辊轧机中的变形如图12、图13所示。
由图12可见，轧件在三辊轧机中处于三向压应力状态，三面压缩，六面加工，因此变形均匀，宽展小。这样就保证轧件表面质量好，劈头少。
节约能耗，提高轧件热加工温度。由于轧件在三辊Y型轧机中的良好变形状态，轧件在三辊Y型轧机中的变形能耗比两辊轧机低20％-30％。
轧制的品种、规格范围广，一套孔型能适应纯钛、钛合金。原因是，在三角(弧三角)孔型中轧件自由宽展，无过充满问题，加之微小的张力，因此轧件的品种适应性很广。在轧制规格方面，一套粗、中、精孔型既可轧出Φ30-8mm的规格。
飞剪
在380/250三辊连轧机中包括3台飞剪，即第1飞剪、第2飞剪、第3飞剪。
第1飞剪安装在粗轧机组的第6机架的后部，用于去掉轧件的前部的端头，而这个轧件是从粗轧机组的第6机架出来的。剪切机的工作制度是起至式的。
第2飞剪安装在第1冷床的前部，用于预先地切断棒材，或者除去送往精轧机组的线坯的前部端头。飞剪的工作制度是起至式的。
第3飞剪安装在第2冷床的前面，用于在棒材送往冷床之前把它们切断。飞剪的工作制度是连续间断的，具有一个切割道次。
表2.3飞剪的主要技术性能
  序号   参数名称   单位   第1.2飞剪   第3飞剪
  1.   棒材直径   mm   30-16   16-8
  2.   剪切后棒材长度   m   6-8   4
  3.   剪切材质   钛及钛合金   钛及钛合金
  4.   轧材运动速度   m/s   0.7-5   2.0-8.5
  5.   棒材的温度   ℃   750-1050   750-1050
  6.   剪切力   kN   约250   约100
冷床
轧机装备了具有鼓形拨料机的第1和第2共两台螺旋冷床。冷床用于接受和冷却纯钛、钛合金的热圆棒材和异型件，它们是经过飞剪剪切的。第1冷床安装在中轧机组的后面，第2冷床安装在精轧机组的后面。每个冷床内包含有棒材切定尺的砂轮切割机。
表2.2冷床的技术参数
  序号   参数名称   单位   第1号参考数值   第2号参考数值
  1.   进入轧材的棒材直径   mm   30-16   16-8
  2.   进入轧材的棒材长度   m   2-2.5   2-8.5
  3.   冷却前的棒材温度   ℃   750-1050   750-1050
  4.   冷却后的棒材温度   ℃   200-400   200-400
  5.   棒材进入冷床的周期   s   0.5-1.5   0.5-2.0
  6.   棒材进入冷床的速度   m/s   0.24-5   2-8
  7.   鼓的转动频率   r/s   1-3   1-3
  8.   螺旋的螺旋槽节距   Mm   50   20
卷取机
为了使Φ20-8mm线材成卷，在轧机上安装了第1和第2卷取机，第1卷取机安装在中轧机组后面，第2号卷取机安装在精轧机组后面。
第1卷取机部分和第2卷取机部分都在自己的组成中包含两台卷取机，并带有运输机、盘称和打捆机。
表2.4卷取机的主要技术参数
  序号   参数名称   单位  第1号卷取机  第2号卷取机
  1.   盘的外径   mm   900   700
  2.   盘的内径   Mm   850   650
  3.   盘的重量   kg   约50   约50
  4.   卷取轧材的直径   mm   20-14   14-8
  5.   卷取的最大速度   m/s   5   10
  6.   卷材收往运输机上的周期   s   约48   约48
  7.   卷材在运输机上的移动速度   m/s   约0.4   约0.4
辊道
辊道是一系列的主动辊、推出器、输送辊、分配器装置、拨料机和对轧件的水冷却装置、表面光度计、红外线测温计等设备的组成，它们处在轧机机列的工艺流水线上，将轧机的主要设备连接起来，组成轧制生产线。
工艺参数
加热温度
棒坯料在台车加热炉内加热，加热温度为：
纯钛：600℃-850℃。
钛合金：800℃-1050℃。
2.6.2延伸系数
轧机道次延伸系数为：
380组轧机组：半成品道次延伸系数1.2-1.5，成品道次延伸系数1.04-1.3。
320中轧机组：半成品道次延伸系数1.1-1.4，成品道次延伸系数1.03-1.2。
250精轧机组：半成品道次延伸系数1.1-1.3，成品道次延伸系数1.02-1.1。
轧制速度
轧制速度为：
380组轧机组：0.1m/s-0.5m/s。
320中轧机组：0.4m/s-2.5m/s。
250精轧机组：2.0m/s-8.5m/s。
孔型
半成品可孔型采用平三角形，但在粗轧机组、中轧机组之间、精轧机组的最后机架上采用六角形孔型，使每一组轧机的半成品为正六角形形，以便坯料在粗轧机组与中轧机组之间、中轧机组与精轧机组之间的辊道上滚动。
在平三角孔型系统中出正三角形、正六角形异型件，在弧三角-圆孔型系统出圆形棒线材。
轧制工艺
按照轧材的牌号和成品的要求制定了纯钛及钛合金棒线材的轧制生产工艺规程，这些工艺规程包括棒坯加热、轧制、飞剪、冷却、切割工艺和检验制度，确保轧制生产线的设备安全运行和生产出符合要求的棒线材产品。
380/250三辊Y型连轧机轧制各种棒线材(含异型材)都是按照确定的轧制工艺流程进行的，是利用全部的机架或者是部分机架，这要根据轧件(棒线材、异型件)的尺寸来确定。更换轧机的工作辊和进行工作辊的调整是，按工作辊的更换和调整的基本规则进行的。
3.1加热
生产纯钛及钛合金棒线材的原始坯料应该是化学成分符合标定的牌号的要求、表面是车光的轧制棒或者是锻造的棒材、直径为Φ50±1.5mm。
加热炉加热坯料的规格和表面状态见表3.1。
表3.1加热炉加热料的规格和表面状态
  加热料编号   轧件的规格   加工类别   表面状态
  1   Φ50   锻造、轧制   氧化皮、车光
  2   Φ30mm，24mm正六角形   锻造、轧制   氧化皮、车光
  3   Φ16mm，15mm正六角形   轧制   氧化皮、车光
按加热工艺(表3.1)在台车加热炉内进行加热。
表3.2加热制度
  序号   品种   加热温度   保温时间   备注
  1   纯钛   600℃-850℃。   1h-3h
  2   钛合金   800℃-1050℃。   1h-5h
3.2轧制
3.2.1在粗连轧机组中的轧制
经加热的的Φ50mm的棒坯，用辊道送入粗连轧机组的第1号机架。坯料沿着辊道的运送速度应该与比1号机架轧辊的线速度相匹配。轧辊的速度可由其电动机的频率进行控制。
按照轧制工艺流程，在粗连轧机中的轧制是连续轧制进行的。根据业已确定的孔型设计(见表3.3)来调节粗连轧机的每一个机架之后的轧件尺寸和驱动电动机的旋转频率。粗轧机的轧制速度范围为0.1m/s-0.5m/s。
粗轧机的延伸孔型为平三角孔型系统(第6机架的孔型为六三角形孔型)，延伸系数为1.2-1.5；成品孔型为平三角孔型系统和弧三角-圆孔型系统，延伸系数为1.04-1.3。
轧件的终轧温度控制在：纯钛为500-850℃；钛合金700℃-1050℃。
在粗连轧机组的最后一个机架之后，要在第1号飞剪上切掉长度为50mm-80mm的每一根轧件的前端。
3.2.2在中连轧机组中的轧制
在中连轧机组的坯料有两种，一种是粗连轧机组轧出的六角行的料，另一种是第2号加热料加热后的料。第2号加热工艺见表3.2。
轧件的运动速度与中连轧机组的第1个机架的轧辊的旋转频率配合起来。中连轧机组中的轧制是连续的，当轧制粗连轧机组轧出料时，粗连轧机组与中连轧机组又是连续的。
按照轧制工艺流程，在粗连轧机中的轧制是连续轧制进行的。根据业已确定的孔型设计(见表3.3)来调节中连轧机的每一个机架之后的轧件尺寸和驱动电动机的旋转频率。中轧机的轧制速度范围为0.4m/s-2.5m/s。
中轧机的延伸孔型为平三角孔型系统(第12机架的孔型为六角形孔型)，延伸系数为1.2-1.5；成品孔型为平三角孔型系统和弧三角-圆孔型系统，延伸系数为1.04-1.3。
轧件的终轧温度控制在：纯钛为500-850℃；钛合金700℃-1050℃。
在粗连轧机组的最后一个机架之后，要在第1号飞剪上切掉长度为50mm-80mm的每一根轧件的前端。
借助表面光度计测定在第12号机架之后的轧件横断面尺寸。借助于第12机架后面的红外线测温计检测轧件的温度，必要时，开启辊道上的冷却装置对轧件进行冷却，保证第12机架后的轧件的轧制温度要比第1机架前面的坯料加热温度低30℃-70℃。
通过粗轧机和中轧机轧制的Φ30-16mm的棒材，17mm六角形型材。
轧制的轧件在第12机架之后，可以采取下述三种运输方式：
①送往冷床和切断机部分；
②送往成卷部分；
③送往250连轧机组，以便制取Φ14-8mm的型材。
Φ30-16mm(24-17mm六方)的棒材
在320连轧机组中轧制之后，送往冷床之前，要在第2号飞剪上将Φ30-16mm、24-17mm六方形、三角形的轧件剪断。根据轧制型材坯料的尺寸与轧制任务的关系，确定剪断的长度。
借助于第1号分配器和辊道，把预先剪切过的棒材送往第1号冷床，在空气冷却到温度为200-400℃。把冷却了的棒材从冷床送往排出辊道，再运到成品棒材切断部分。
在研磨切断机把棒材剪切成为定尺，在这里切断的长度是根据成品任务书，由移动停止器确定的。按照切断机的使用规程，根据棒材的截面尺寸，选择切断机的工作制度和同时切断棒材的数量，剪切的质量应付合成品轧材的要求。
为了检测轧材的机械性能和组织结构，以及控制成品轧材的质量，应在轧材上取样。
Φ20-16mm卷材
借助于分配器装置把Φ20-16mm的轧件送往第1号卷取机，在这里把轧件卷绕到Φ900mm的线卷上。把成品线卷放到板式运输机上，再转到打捆机上。在输送的时候将绕成的轧件盘卷进行空气冷却，冷却后的盘卷温度约为200℃-400℃。
在打捆机上进行取样，以便检测组织结构和机械性能。
17mm六角形坯料
为了在精连轧机组中进行轧制，在第2号剪断机上对每一根轧件切掉长度为80-150mm的前端。
借助于分配器和辊道把轧件送往精连轧机组进行轧制。
轧件在送往精连轧机组的辊道
3.2.3精连轧机组值中的轧制
在精连轧机组的坯料有两种，一种是中连轧机组轧出的六角行的料，另一种是第3号加热料加热后的料。第3号加热工艺见表3.2。
轧件的运动速度与精连轧机组的第1个机架的轧辊的旋转频率配合起来。精连轧机组中的轧制是连续的，当轧制中连轧机组轧出料时，中连轧机组与精连轧机组又是连续的。
若从中连轧机组中来的线坯应在第12号机架与第13机架之间的辊道上输送途中进行冷却降温到合适的温度，确保轧件在精连轧机组连轧后，轧件不能出现过热或相变。
按照轧制工艺流程，在粗连轧机中的轧制是连续轧制进行的。根据业已确定的孔型设计(见表3.2)来调节中连轧机的每一个机架之后的轧件尺寸和驱动电动机的旋转频率。精轧机的轧制速度范围为2.0m/s-8.5m/s
精轧机的延伸孔型为平三角孔型系统，延伸系数为1.1-1.4；成品孔型为平三角孔型系统和弧三角-圆孔型系统，延伸系数为1.02-1.1。
借助于第18机架后面的红外线测温计检测轧件的温度，必要时，开启中轧机组与精轧机组之间辊道上的冷却装置对轧件进行冷却，或者同时降低粗轧机第1机架的轧制速度，确保轧件的终轧温度控制在：
纯钛为500-850℃；
钛合金700℃-1050℃。
借助第2号表面光度计测定在第18号机架之后的轧件横断面尺寸。
通过粗轧机和中轧机轧制的Φ14-8mm(14-8mm六方、三角形)的棒线材。
轧制的轧件在第12机架之后，可以采取下述两种运输方式：
④送往冷床和切断机部分；
⑤送往成卷部分；
Φ14-8mm(14-8mm六方、三角)的棒材
在精连轧机组中轧制之后，送往冷床之前，要在第3号飞剪上将Φ14-8mm的轧件剪断。根据轧制型材坯料的尺寸与轧制任务的关系，确定剪断的长度。
借助于第2号分配器和辊道，把预先剪切过的棒材送往第2号冷床，在空气冷却到温度为200-400℃。把冷却了的棒材从冷床送往排出辊道，再运到成品棒材切断部分。
在研磨切断机把棒材剪切成为定尺，在这里切断的长度是根据成品任务书，由移动停止器确定的。按照切断机的使用规程，根据棒材的截面尺寸，选择切断机的工作制度和同时切断棒材的数量，剪切的质量应付合成品轧材的要求。
为了检测轧材的机械性能和组织结构，以及控制成品轧材的质量，应在轧材上取样。
Φ16-8mm卷材
借助于第2号分配器装置把Φ14-8mm的轧件送往第2号卷取机，在这里把轧件卷绕到Φ700mm的线卷上。把成品线卷放到板式运输机上，再转到打捆机上。在输送的时候将绕成的轧件盘卷进行空气冷却，冷却后的盘卷温度约为200℃-400℃。
在打捆机上进行取样，以便检测组织结构和机械性能。
表3.3孔型设计单位：mm
机组   机架号   Φ30   Φ28   Φ25   Φ22   Φ20   Φ18   Φ16   Φ14   Φ12   Φ10   Φ9   Φ8
粗轧   1   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  2   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  3   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  4   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  5   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  6   C   C   C   C   C   C   C   C   C   C
中轧   7   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  8   A   A   A   A   A   A   A   A
  9   A   A   A   A   A   A   A
  10   A   A   A   A   A   A
  11   B   B   B   B   B   B   B   B   A   B   B   B
  12   D   D   D   D   D   D   D   C   C   C   C   C
精轧   13   A   A   A   A
  14   A   A   A
  15   A   A
  16   A
  17   B   B   B   B   B
  18   D   D   D   D   D
注：A-平三角形；B-弧三角型；C-六角形；D-圆形。
3.3产品尺寸精度
三辊Y型连轧机轧制的棒线材的尺寸精度与两辊轧机轧制的棒线材的尺寸精度对比见表3.4。
表3.4棒线材的尺寸精度
  序号   轧件   普通两辊轧机   高刚度两辊轧机  三辊Y型连轧机
  1   棒材尺寸公差   0.8mm   0.4mm   0.2mm
  2   线材   0.8mm   0.4mm   0.2mm

Claims (9)

1.一种三辊Y型连轧机轧制纯钛及钛合金棒线材的方法，其特征在于采用三辊Y型连轧机组，通过控制三辊Y型连轧轧机中的加热工艺，粗、中、精连轧机组的孔型、速度，将直径Φ50×15000mm的钛及钛合金棒坯一次加热后，轧制为Φ30-8的成品圆或24-8mm六方或三角棒材和Φ20-8mm/单重为100kg的成卷线材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于整个轧制过程采用一次加热，全连轧三辊Y型连轧机组是由粗轧机--380三辊连轧机、中轧机--320三辊连轧机、精轧机--250三辊连轧机串联组成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于纯钛初轧温度纯钛600℃-850℃，终轧温度500℃-850℃；钛合金初轧温度800℃-1050℃，终轧温度700-1050℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于380/250连轧机的孔型为平三角形孔型系统、弧三角-圆孔型系统、平三角-弧三角-圆孔型孔型系统，为Φ30-8mm棒线材或24-8mm六方，三角的型材的孔型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于粗连轧机组的三辊Y型连轧机的辊径为400-360mm，轧制道次4-6个，道次平均延伸系数1.04-1.5，轧制速度0.1m/s-0.5m/s，终轧温度控制在纯钛500℃-850℃、钛合金700℃-1050℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于中连轧机组的三辊Y型连轧机的辊径为340-320mm，轧制道次2-6个，道次平均延伸系数1.03-1.4，轧制速度0.4m/s-2.5m/s，终轧温度控制在纯钛500℃-850℃、钛合金700℃-1050℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于精连轧机组的三辊Y型连轧机的辊径为270-230mm，轧制道次2-6个，道次平均延伸系数1.02-1.3，轧制速度2.0m/s-8.5m/s，终轧温度控制在纯钛500℃-850℃、钛合金700℃-1050℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于系统设有加热装置和辊道结构与长度、冷却装置、在线测温装置。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将测温仪、飞剪、分配器、冷床、切割机、卷取机组成连轧机的辅助部件，完成在线的测温、切头、中断、冷却、卷取、打捆辅助工作。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101564733A (zh) * 2009-05-11 2009-10-28 秦建平 轧制金属棒线材的设备
CN101862750A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 沈阳和世泰通用钛业有限公司 一种钛或钛合金t型材的生产方法
CN102500615A (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 厦门虹鹭钨钼工业有限公司 一种制造钨铜合金棒丝材的方法
CN102974610A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 工业纯钛盘条的生产方法
CN103008341A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 宝钛集团有限公司 钛及钛合金棒材热连轧生产线及生产工艺
CN103008340A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 宝钛集团有限公司 钛及钛合金线材热连轧生产线及生产工艺
CN103464657A (zh) * 2013-09-21 2013-12-25 邵阳市通达汽车零部件制造有限公司 半自动活塞杆精轧制设备
CN103639195A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 一种生产β型钛合金线材的方法
CN103706634A (zh) * 2014-01-07 2014-04-09 中冶赛迪工程技术股份有限公司 紧凑式线棒材轧制生产线
CN103736727A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 西安建筑科技大学 一种tc16钛合金棒材控温连轧方法
CN103909099A (zh) * 2013-07-18 2014-07-09 新疆八一钢铁股份有限公司 一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法
CN104148382A (zh) * 2014-07-21 2014-11-19 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 热连轧生产钛及钛合金棒材的方法
CN104923562A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 南京工业大学 一种钛及钛合金低成本连轧技术和设备
CN105251804A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 西部超导材料科技股份有限公司 一种tc6钛合金六方棒的轧制方法
CN105750329A (zh) * 2016-04-12 2016-07-13 西安赛特思迈钛业有限公司 一种钛及钛合金连续轧制加工装备
CN105798060A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种半连轧生产钛合金棒材的方法
CN107790493A (zh) * 2017-10-23 2018-03-13 陕西海恩得工贸有限公司 一种钛棒的轧制方法
CN111014286A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 西安圣泰金属材料有限公司 一种基于织构调控的高扭转性能钛合金丝制备方法
CN113458176A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 浙江久立特材科技股份有限公司 一种核电用高精度外六角内圆异形截面无缝管的制造方法
CN113770173A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 江苏国镍新材料科技有限公司 一种复合导体线材的孔型轧制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4168185A (en) * 1977-02-25 1979-09-18 Kobe Steel, Ltd. Production method of titanium hot coil by continuous hot rolling system
CN1120761C (zh) * 1998-11-23 2003-09-10 方崇实 一种高合金线棒材短流程生产方法
CN1272119C (zh) * 2001-10-24 2006-08-30 方崇实 线棒材轧机及连轧机组

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101564733A (zh) * 2009-05-11 2009-10-28 秦建平 轧制金属棒线材的设备
CN101862750A (zh) * 2010-05-28 2010-10-20 沈阳和世泰通用钛业有限公司 一种钛或钛合金t型材的生产方法
CN101862750B (zh) * 2010-05-28 2012-02-01 沈阳和世泰通用钛业有限公司 一种钛或钛合金t型材的生产方法
CN102500615B (zh) * 2011-10-21 2014-08-13 厦门虹鹭钨钼工业有限公司 一种制造钨铜合金棒丝材的方法
CN102500615A (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 厦门虹鹭钨钼工业有限公司 一种制造钨铜合金棒丝材的方法
CN102974610A (zh) * 2012-12-06 2013-03-20 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 工业纯钛盘条的生产方法
CN102974610B (zh) * 2012-12-06 2014-09-17 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 工业纯钛盘条的生产方法
CN103008340B (zh) * 2012-12-12 2015-06-24 宝钛集团有限公司 钛及钛合金线材热连轧生产线及生产工艺
CN103008340A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 宝钛集团有限公司 钛及钛合金线材热连轧生产线及生产工艺
CN103008341A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 宝钛集团有限公司 钛及钛合金棒材热连轧生产线及生产工艺
CN103909099B (zh) * 2013-07-18 2016-05-25 新疆八一钢铁股份有限公司 一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法
CN103909099A (zh) * 2013-07-18 2014-07-09 新疆八一钢铁股份有限公司 一种消除抽油杆钢断面剪切裂纹的方法
CN103464657A (zh) * 2013-09-21 2013-12-25 邵阳市通达汽车零部件制造有限公司 半自动活塞杆精轧制设备
CN103639195B (zh) * 2013-11-28 2015-11-04 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 一种生产β型钛合金线材的方法
CN103639195A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司 一种生产β型钛合金线材的方法
CN103736727A (zh) * 2013-12-27 2014-04-23 西安建筑科技大学 一种tc16钛合金棒材控温连轧方法
CN103736727B (zh) * 2013-12-27 2015-12-30 西安建筑科技大学 一种tc16钛合金棒材控温连轧方法
CN103706634B (zh) * 2014-01-07 2016-04-06 中冶赛迪工程技术股份有限公司 紧凑式线棒材轧制生产线
CN103706634A (zh) * 2014-01-07 2014-04-09 中冶赛迪工程技术股份有限公司 紧凑式线棒材轧制生产线
CN104148382A (zh) * 2014-07-21 2014-11-19 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 热连轧生产钛及钛合金棒材的方法
CN104148382B (zh) * 2014-07-21 2016-03-30 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 热连轧生产钛及钛合金棒材的方法
CN104923562A (zh) * 2015-07-08 2015-09-23 南京工业大学 一种钛及钛合金低成本连轧技术和设备
CN105251804A (zh) * 2015-10-28 2016-01-20 西部超导材料科技股份有限公司 一种tc6钛合金六方棒的轧制方法
CN105251804B (zh) * 2015-10-28 2018-05-08 西部超导材料科技股份有限公司 一种tc6钛合金六方棒的轧制方法
CN105798060A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种半连轧生产钛合金棒材的方法
CN105750329A (zh) * 2016-04-12 2016-07-13 西安赛特思迈钛业有限公司 一种钛及钛合金连续轧制加工装备
CN105750329B (zh) * 2016-04-12 2018-11-20 西安赛特思迈钛业有限公司 一种钛及钛合金连续轧制加工装备
CN107790493A (zh) * 2017-10-23 2018-03-13 陕西海恩得工贸有限公司 一种钛棒的轧制方法
CN111014286A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 西安圣泰金属材料有限公司 一种基于织构调控的高扭转性能钛合金丝制备方法
CN111014286B (zh) * 2019-12-12 2022-04-26 西安圣泰金属材料有限公司 一种基于织构调控的高扭转性能钛合金丝制备方法
CN113458176A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 浙江久立特材科技股份有限公司 一种核电用高精度外六角内圆异形截面无缝管的制造方法
CN113770173A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 江苏国镍新材料科技有限公司 一种复合导体线材的孔型轧制方法
CN113770173B (zh) * 2021-09-26 2024-06-28 江苏国镍新材料科技有限公司 一种复合导体线材的孔型轧制方法

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