CN103706636A

CN103706636A - 二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法

Info

Publication number: CN103706636A
Application number: CN201310712349.3A
Authority: CN
Inventors: 袁映军; 向武渊; 肖曼; 徐永权; 韩志强; 韩聪; 徐文厚; 胡武印; 陈晓勤; 蒋小东; 张普权; 汪必照; 王浩; 温荣臻
Original assignee: Hunan Xiangtou Jintian Titanium Metal Co Ltd
Current assignee: Hunan Jintian titanium Hunan Investment Limited by Share Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: CN103706636B

Abstract

本发明提供了二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，包括两个轧程：第一轧程：将2～4mm厚度的退火态钛卷经过5～10个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度；第二轧程：将0.7～1.5mm厚度的钛卷经过6～13个道次的轧制，将带材轧制到0.3mm及以下；两个轧程中的压下率为8%～25%，每一单道次的压下率为前一单道次压下率80-100%；轧制速度保持在50～120m/min；单位前张力为单位后张力1-1.3倍。本发明采用现有二十辊可逆式冷轧机组，构建有效的带材表面润滑系统和版型控制系统，优化超薄钛卷的轧制工艺，保持每个轧程总变形量控制80%以内，生产出符合要求的0.3mm及以下的薄钛带卷。

Description

二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法

技术领域

本发明涉及金属钛卷制备技术领域，特别地，涉及一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法。

背景技术

被称为“第三金属”的钛，是当代高新技术新材料领域中具有重大国防意义和显著经济效益的新兴金属。作为结构材料，它具有轻质、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能；作为功能材料，它具有形状记忆、超导、储氢及生物相容性等4大独特性能，既是国防尖端武器的关键材料，也是传统工业改造提升和技术进步所必须的重要材料，广泛用于航空、航天、核能、舰船、兵器等国防工业以及化工、石油、冶金、电力、交通、海洋、医疗、环保、建筑、体育及旅游休闲等各个领域。

近年来由于钛材市场需求强劲，我国钛材消费量连续几年大幅增长，预计未来的4～5年内，我国钛材市场需求量将超过40000t，成为仅次于美国的世界第二大钛材消费国。

在钛材的消费构成中，不论是我国还是其他发达国家，板带材占全部钛材消费的50%以上，在消费构成中居于最高位序。08年我国进口以冷轧钛带为原料制成的钛焊管2000T，0.8mm以下的冷轧钛带2000T，占总进口钛材的一半。全球随着电力、化工、海水淡化、真空制盐、飞机制造、汽车、高速铁路、现代建筑等行业的发展，对冷轧钛带卷的需求将远大于供给。

目前，国内钛板的生产大都采用单张板往复轧制的模式，缺乏良好的带材表面润滑系统和版型控制系统，容易产生轧制缺陷，且很难轧制0.3mm及以下的薄钛带卷。

发明内容

本发明目的在于提供一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，以解决国内不能轧制0.3mm及以下的薄钛带卷的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，包括以下两个轧程：

第一轧程：将2～4mm厚度的退火态钛卷经过5～10个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.7～1.5mm；

第二轧程：将0.7～1.5mm厚度的钛卷经过6～13个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.28-0.3mm；

两个轧程中的轧制力为3000～8000kn压下率为8%～25%，每一单道次的压下率为前一单道次压下率的80-100%；轧制的速度保持在50～120m/min；单位前张力为单位后张力的1-1.3倍。

优选地，退火态钛卷的宽度为800～1300mm。

优选地，单位前张力为单位后张力的1.1-1.2倍。

优选地，使用的轧制油流量为二十辊冷轧机组轧制油总流量的70-80%。

优选地，总压下率的增长率为4-80%。

优选地，第一轧程之后，将退火态钛卷进行连续退火、抛丸酸洗处理后，再进行第二轧程。

优选地，轧程中的总后张力为总前张力的1.01-1.15。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用现有的二十辊可逆式冷轧机组，构建有效的带材表面润滑系统和版型控制系统，优化超薄钛卷的轧制工艺，保持每个轧程总变形量控80%以内，合理安排带卷方式的道次、张力分配，控制好轧制速度，生产出符合要求的0.3mm及以下的薄钛带卷。

由于带材越薄、宽度越大，轧制稳定性就会越差，带材变形较难均匀，另外钛的加工变形抗力大、常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感，变形过程易与模具粘结，塑性加工较钢、铜困难，0.3mm及以下金属钛卷轧制较难，生产过程中极易导致轧制过程中轧烂、断带、版型不好等，使轧制过程难于进行。本发明将2～4mm厚度的退火态钛卷经过2个轧程轧制到0.3mm,第一轧程经过5～10个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.7～1.5mm，第二轧程将0.7～1.5mm厚的退火态钛卷经过6～13个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.3mm及以下。

由于钛金属本身特点及薄带材轧制特点，在轧制0.3mm及以下金属钛卷时各参数控制要合理，并注意各参数之间的匹配，我们在生产厚带的同时不断总结经验，摸索钛带的轧制特点及参数设置，然后进行薄带的研发，经过不断试轧、总结调整，摸索出了0.3mm及以下金属钛卷的轧制方法。轧制过程中，首先严格控制前张力和后张力的比例以及轧制力的增长比例，以及控制每一道次的压下率在8%～25%内，道次间轧制力相差在1000kN以内，有利于带材均匀变形及板型控制，使得钛卷在多个轧程、多个道次的轧制中，逐步使得带材减薄而不会断带；其次，由于钛带具有导热系数小、易粘辊等特点，轧制速度太高，带材变形热来不及散出，太低又不利于轧制稳定，发明人经过反复摸索，将轧制的速度保持在50～120m/min，获得0.3mm及以下的薄钛带卷。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面

将对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

将厚度为2～4mm厚、宽度为800～1300mm的经过酸洗退火的钛带卷经上卷小车送至开卷机，对中使钛卷的中心线和机组的中心线重合，卷筒涨径，完成上卷工作。

上卷完毕后，开卷机压辊压下，铲头板或人工铲开捆带，压辊转动将带头送进三辊直头机直头，经过活动过导板及入口张力辊、压紧辊，进入入口横切剪，通过入口测厚仪、入口四辊除油机，进入主轧机，通过主轧机、出口四辊除油机、出口测厚仪、出口横切剪、出口张力辊、出口压紧辊压弯带头，通过出口导板到达出口卷取机，点动出口卷取机卷筒使带头进入张开的钳口，操作液压钳口夹紧带头并缠绕2～3圈，完成穿带工作。

自动或手动推上主机主油缸，按带材出口厚度设定值建立开卷机静张力和出口卷取机的静张力。

工艺润滑投入工作，除油辊压下，测厚仪、张力辊装置及厚控系统投入，轧机启动、升速进行轧制。

开始轧制时以低速进行，由人工调整轧机压下来控制带材的厚度和跑偏，带材的厚度和板形调好后，厚控系统投入工作，升速轧制。

第一轧程：将2～4mm厚度的退火态钛卷经过5～10个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.7～1.5mm。

第一道轧制完成后，换向轧制，操作与上述相同。经过8～15个道次的轧制，钛卷轧制到预期规格时，降低轧速，当卷筒上的带料还剩几圈时停机，退出测厚仪，用切头剪剪去超厚的部分。将轧过的料尾慢慢地缠绕到卷筒上，卸料小车上升托住钛卷，退出卷取机活动支撑，卷取机卷筒缩径，钳口松开。然后用卸料小车将带卷从卷取机上卸下送至储料架，用打包带将钛卷扎紧后，吊车吊走，完成第一轧程轧制。

将第一轧程卷进行连续退火、抛丸酸洗处理后，重回二十辊冷轧机进行第二轧程轧制，方法与第一轧程同。

第二轧程：将0.7～1.5mm厚度的钛卷经过6～13个道次的轧制，将带材轧制到目标厚度0.28-0.3mm。

两个轧程中的轧制力为300～800T；压下率为8%～25%；每一单道次的压下率为前一单道次压下率的80-100%；轧制的速度保持在50～120m/min；单位前张力为单位后张力的1-1.3倍。

下面，通过实施例，更加详细地对本发明进行说明，但本发明的范围并不局限于此。

实施例

为了更加明确钛卷的轧制工艺，下面列举两个具体工艺。

一、4.0mm-1.0mm-0.3mm厚钛卷的轧制表如表1、2所示：

4mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表

表1：4mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第一轧程）

从上表知，总压下率为逐层增长，增长率分别为69.58%、29.24%、16.15%、10.14%、6.83%、4.31%。七个道次的单位前张力依次为单位后张力的1.2、1.26、1.24、1.18、1.09、1.06、1.04。七个道次的总后张力依次为总前张力的1.09、1.01、1.01、1.03、1.08、1.09、1.08。

使用的轧制油流量为二十辊冷轧机组轧制油总流量的70-80%,该轧机轧制油的总流量约为4000L/min。

表2：4mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第二轧程）

从上表知，总压下率为逐层增长，增长率分别为80%、31.95%、17.68%、11.09%、7.24%、5.11%。七个道次的单位前张力依次为单位后张力的1.2、1.11、1.09、1.08、1.1、1.07、1.04。七个道次的总后张力依次为总前张力的1.04、1.12、1.11、1.09、1.05、1.07、1.07。

二、3.0mm-1.0mm-0.3mm厚钛卷的轧制表如表3、4所示：

表3：3mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第一轧程）

从上表知，总压下率为逐层增长，增长率分别为69.58%、29.24%、13.2%、10.1%。五个道次的单位前张力依次为单位后张力的1.2、1.26、1.24、1.18、1.09。五个道次的总后张力依次为总前张力的1.09、1.02、1.01、1.02、1.08。

表4：3mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第二轧程）

三、2.5mm-0.8mm-0.28mm厚钛卷的轧制表如表5、6所示：

表5：2.5mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第一轧程）

从上表知，总压下率为逐层增长，增长率分别为72%、34.3%、18.6%、9.85%、6.97%、5.59%。七个道次的单位前张力依次为单位后张力的1.2、1.26、1.24、1.18、1.09、1.06、1.04。七个道次的总后张力依次为总前张力的1.04、0.96、0.988、1.00、1.04、1.04、1.06。

表6：2.5mm厚钛卷在二十辊可逆式冷轧机组上轧制的轧制表（第二轧程）

从上表知，总压下率为逐层增长，增长率分别为72%、30.5%、19.59%、12.1%、7.97%。六个道次的单位前张力依次为单位后张力的1.2、1.11、1.09、1.08、1.1、1.06。六个道次的总后张力依次为总前张力的1.03、1.09、1.08、1.09、1.05、1.06。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，包括以下两个轧程：

2.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，退火态钛卷的宽度为800～1300mm。

3.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，单位前张力为单位后张力的1.1-1.2倍。

4.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，使用的轧制油流量为二十辊冷轧机组轧制油总流量的70-80%。

5.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，总压下率的增长率为4-80%。

6.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，第一轧程之后，将退火态钛卷进行连续退火、抛丸酸洗处理后，再进行第二轧程。

7.根据权利要求1所述的一种二十辊冷轧机组生产0.3mm及以下金属钛卷的方法，其特征在于，轧程中的总后张力为总前张力的1.01-1.15。