CN102059248A - 普通热连轧机生产钛卷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一普通热连轧机生产钛卷的方法，通过该方法获得的钛带卷的表面质量好。该方法包括：加热步骤，选取厚度为100～200mm的钛坯进行加热，总加热时间控制在80～200min，其中均热段时间控制在30～60min，出炉温度控制在800～880℃；粗轧步骤，轧制2～6道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，立辊侧压力P为0＜P≤10吨；精轧步骤，采用4～7架精轧机，精轧过程关闭高压除鳞水，各机架间单位张力为2.5～12.0MPa，各机架入口侧导板开口度L为30mm≤(L-成品宽度)≤90mm，终轧温度控制在680～850℃；卷取步骤，卷取温度控制在400～600℃，卷取张力控制在3～12吨。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过普通热连轧机生产钛卷的方法。
背景技术
钛被称为“第三金属”和“全能金属”，具有轻质、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能，广泛用于国防工业以及化工、石油、冶金、电力、交通、海洋、医疗、环保、建筑、体育及旅游休闲等民用工业。
目前通常采用的单张钛板生产模式存在生产效率低、成材率低、长度受限制等不足，再加上钛的用量相对较小，新建热轧钛卷专用生产线的性价比低。因此，利用现有普通热连轧机实现钛/钢共线生产，是钛卷发展趋势。
但是，钛与钢相比，具有很高的化学活性，在空气中加热时，表面会严重吸气，加热温度越高(尤其是高于相变点)、时间越长，吸气越严重。吸气层难以去除，但在后续的轧制过程中容易脱落，影响表面质量，当终轧温度偏低时，脱落更严重。并且，钛还具有易产生伤痕、导热性能低、弹性模量小、低温硬化快等特性，增加了利用普通热连轧机生产钛卷的难度。
现有热连轧机可分为三类：普通热连轧机、薄板坯连铸连轧机和炉卷轧机，无论在工艺布局，还是在生产工艺上，它们之间都有明显的不同、各有优点。其中，普通热连轧机的台数最多，应用最广泛、单台产量也最大。
钛坯通常是自由锻造而成的，为了保证后续产品的表面质量，还需通过机械切削去除表面或次表面缺陷，上述缺陷主要是凹坑、凸起和掉肉。中国专利200810032041.3公开了一种利用CSP薄板坯连铸连轧机生产钛板卷的方法，不仅要求较小厚度的钛坯(钛坯厚度在50～90mm)，而且很难保证钛坯的平直度，进而影响到钛坯的切削。进一步的是，薄板坯连铸连轧机的在线加热主要用于高温坯料的保温，生产冷钛坯时，生产效率较低。
中国专利200910162366.8公开了一种利用炉卷轧机生产钛板卷的方法，轧制道次较多，温降较大，在采用较高加热温度的同时，终轧温度也偏低，增加了低温轧制道次轧制难度的同时，对热轧钛卷表面质量的影响也较大。为了避免这种不利影响，可在钛坯表面涂防氧化涂料后加热，但增加了成本，且操作难度较大。
另外，中国专利200910229999.6公开了一种采用普通热连轧机生产钛带的方法，该方法采用厚度150～250mm钛坯加热到800～900℃出炉，经过四辊可逆式粗轧机轧制5～7道后，进入6机架四辊精轧机组轧制成2.5～20mm的钛带，然后进入卷取机卷取成带卷。该种方法虽然能大批量生产出钛带卷，但钛带卷的表面质量较差，常出现凹坑、凸起或掉肉等表面或 次表面缺陷。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可生产出表面质量较好的钛带卷的普通热连轧机生产钛卷的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：普通热连轧机生产钛卷的方法，包括以下步骤：
A、加热步骤，选取厚度为100～200mm的钛坯进行加热，加热过程包括热回收段、预热段、加热段和均热段，总加热时间控制在80～200min，其中均热段时间控制在30～60min，出炉温度控制在800～880℃；
B、粗轧步骤，轧制2～6道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，立辊侧压力P为0＜P≤10吨；
C、精轧步骤，采用4～7架精轧机，精轧过程关闭高压除鳞水，各机架间单位张力为2.5～12.0MPa，各机架入口侧导板开口度L为30mm≤(L-成品宽度)≤90mm，终轧温度控制在680～850℃；
D、卷取步骤，卷取温度控制在400～600℃，卷取张力控制在3～12吨。
进一步的是：步骤A中钛坯是通过步进式燃气加热炉进行加热。
进一步的是：步骤A中所述钛坯厚度为100～145mm。
进一步的是：步骤A中所述出炉温度控制在810～880℃。
进一步的是：步骤C中的终轧温度控制在810～850℃。
进一步的是：步骤D中的卷取温度控制在400～540℃。
本发明的有益效果是：通过以上方法生产出的钛带卷表面质量好，表面以及次表面缺陷少，基本没有凹坑、凸起或掉肉等表面缺陷，而且该方法生产效率高，可操作性强，方法简单，通用性好，生产成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明的普通热连轧机生产钛卷的方法，包括以下步骤：
A、加热步骤，选取厚度为100～200mm的钛坯进行加热，加热过程包括热回收段、预热段、加热段和均热段，总加热时间控制在80～200min，其中均热段时间控制在30～60min，出炉温度控制在800～880℃；上述总加热时间可为80min，100min，120min，180min或200min等，均热段时间可为30min，45min，60min等，出炉温度可为810℃，820℃，830℃，840℃，880℃等；
B、粗轧步骤，轧制2～6道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，立辊侧压力P为0＜P≤10吨；
C、精轧步骤，采用4～7架精轧机，精轧过程关闭高压除鳞水，各机架间单位张力为2.5～12.0MPa，各机架入口侧导板开口度L为30mm≤(L-成品宽度)≤90mm，终轧温度控制在680～850℃；终轧温度可为710℃，810℃，820℃，850℃等；
D、卷取步骤，卷取温度控制在400～600℃，卷取张力控制在3～12吨；卷取温度可为400℃，420℃，450℃，500℃，540℃，600℃等。
上述方法中，所述钛坯厚度为100～200mm，例如可以为120mm，145mm，180mm等。采用上述厚度，有利于保证钛坯的平直度和短时间加热的要求，同时可避免在加热阶段由于刚度不够导致“塌腰”而无法出炉。
在加热阶段，为了达到低成本连续生产的要求，提高温度控制的准确性，保证断面温度的均匀性，降低吸气量，所述加热步骤中可采用步进式燃气加热炉对钛坯进行加热，其中，加热过程包括热回收段、预热段、加热段和均热段。总加热时间为热回收段时间、预热段时间、加热段时间和均热段时间之和。步骤A中的均热段时间控制在30～60min可保证钛坯温度均匀。
在粗轧阶段，为了在较小的温降条件下，将钛坯减薄至满足精轧入口要求的中间坯厚度，同时避免由于不均匀变形产生严重的表面裂纹，所述粗轧步骤中采用2～6道次轧制，粗轧过程关闭高压除鳞水，立辊侧压力P为0＜P≤10吨。粗轧过程中可通过多架四辊可逆式粗轧机进行轧制，例如采用2架，每架轧1道次，总共轧2道次。
在精轧阶段，为了保证连续稳定地轧制，将中间坯减薄至目标厚度和宽度，避免中间坯与侧导板之间的严重刮擦和由于钛卷表面温度偏低引起的脱落，所述精轧步骤中采用4～7架精轧机，精轧过程关闭高压除鳞水，各机架间单位张力控制在2.5～12.0MPa，各机架入口侧导板开口度L为30mm≤(L-成品宽度)≤90mm，终轧温度控制在680～850℃。成品宽度即最终生产出的钛带卷的宽度。
所述卷取步骤中卷取温度控制在400～600℃，卷取张力控制在3～12吨，可保证顺利成卷的同时，提高了钛带表面硬度，避免了刮擦脱落物的再压入，进而保证最终成品具有较好的表面质量。
实施例一：
生产5.0×1050×Cmm的TA1热轧钛卷，钛坯厚度为185mm，加热步骤中采用步进式燃气加热炉，均热段时间为48min，总加热时间180min，出炉温度为823℃，粗轧步骤中采用1架四辊可逆式粗轧机往复轧制5道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，第1道次、第3道次和第5道次立辊侧压力分别为7吨、6吨和2吨，精轧步骤中采用6机架精轧机组连续轧制，精轧过程关闭高压除鳞水，第1至第6机架间单位张力分别为4.8MPa、5.7MPa、6.3MPa、6.7MPa、 8.0MPa，第1至第6机架入口侧导板开口度分别为1090mm、1100mm、1105mm、1110mm、1120mm、1125mm，终轧温度为760℃，卷取步骤中卷取温度为473℃，卷取张力为7.1吨，顺利成卷，表面质量好。
实施例二：
生产3.0×850×Cmm的TA1热轧钛卷，钛坯厚度为135mm，，加热步骤中采用步进式燃气加热炉，均热段时间为41min、总加热时间130min、出炉温度为843℃，粗轧步骤中采用1架四辊可逆式粗轧机往复轧制3道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，第1和第3道次立辊侧压力分别为9吨和3吨，精轧步骤中采用6机架精轧机组连续轧制，精轧过程关闭高压除鳞水，第1至第6机架间单位张力分别为5.5MPa、6.5MPa、7.1MPa、7.6MPa、9.0MPa，第1至第6机架入口侧导板开口度分别为890mm、900mm、905mm、910mm、920mm、925mm，终轧温度为720℃，卷取步骤中卷取温度为463℃，卷取张力为4.9吨，顺利成卷，表面质量好。
Claims (6)
1.普通热连轧机生产钛卷的方法，包括以下步骤：
A、加热步骤，选取厚度为100～200mm的钛坯进行加热，加热过程包括热回收段、预热段、加热段和均热段，总加热时间控制在80～200min，其中均热段时间控制在30～60min，出炉温度控制在800～880℃；
B、粗轧步骤，轧制2～6道次，粗轧过程关闭高压除鳞水，立辊侧压力P为0＜P≤10吨；
C、精轧步骤，采用4～7架精轧机，精轧过程关闭高压除鳞水，各机架间单位张力为2.5～12.0MPa，各机架入口侧导板开口度L为30mm≤(L-成品宽度)≤90mm，终轧温度控制在680～850℃；
D、卷取步骤，卷取温度控制在400～600℃，卷取张力控制在3～12吨。
2.如权利要求1所述的普通热连轧机生产钛卷的方法，其特征是：步骤A中钛坯是通过步进式燃气加热炉进行加热。
3.如权利要求1所述的普通热连轧机生产钛卷的方法，其特征是：步骤A中所述钛坯厚度为100～145mm。
4.如权利要求1所述的普通热连轧机生产钛卷的方法，其特征是：步骤A中所述出炉温度控制在810～880℃。
5.如权利要求1所述的普通热连轧机生产钛卷的方法，其特征是：步骤C中的终轧温度控制在810～850℃。
6.如权利要求1所述的普通热连轧机生产钛卷的方法，其特征是：步骤D中的卷取温度控制在400～540℃。
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