CN104526251B - 一种钛板或钛合金板的表面修磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钛板或钛合金板的表面修磨方法，包括对板材的上下两表面均依次进行点磨、补焊、整体粗磨和整体精磨的步骤；所述点磨为利用修磨工具对部分表面缺陷进行点磨；所述补焊为对部分已经点磨的凹陷之处进行补焊填平；所述整体粗磨为使用陶瓷砂带和/或金刚石砂带、且砂带粒度为30～150目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体粗磨；所述整体精磨为使用树脂砂带、且砂带粒度为100～320目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体精磨。实施本发明的方法后可以消除钛板或钛合金板表面存在的缺陷，从而获得表面质量良好、使用寿命长的钛板或钛合金板。
Description
技术领域
本发明属于有色金属修磨领域，具体涉及一种钛板或钛合金板的表面修磨方法。
背景技术
退火后的钛板表面带有一层黑色氧化层，必须进行去除。另外，良好的钛板或钛合金板表面对钛材的使用性能及寿命有着很大的影响。因此，钛板或钛合金板在退火后可以通过表面修磨的方法去除氧化层且使得其表面满足性能要求，提高表面质量，从而提高产品的使用寿命。专利CN201020663867中提出一种钛坯表面修磨机，包括工作面、由横向轨道和纵向轨道构成的轨道系统，设置在轨道系统上面的磨头架，固定在磨头架上的磨头，磨头进给系统，液压控制系统几部分；其液压控制系统与磨头进给系统和轨道连接，磨头进给系统与磨头架连接，在磨头上方设有与冷却系统连通的喷嘴，在工作面端部设有头部定位调整装置，在工作面的尾部设有尾部引板装置。但该专利中并未提出任何关于钛板或钛合金板表面修磨的方法。
专利申请CN201110183791中提出一种钛及钛合金带卷的加工方法，其中包括对钛带卷进行修磨的步骤。具体地，抛丸钛带卷经过修磨机组的开卷机打开，采用修磨工具将钛带上下两个表面上的细小缺陷修磨干净，然后经过修磨机组的收卷机收裹成卷状，成为修磨钛带卷。然而，该方法中的涉及的修磨是仅包括一个步骤的简单修磨，使用该方法获得的钛板或钛合金板的产品性能不够稳定，无法适应对钛板或钛合金板表面精度要求较高的场合。
发明内容
因此，本发明提供一种钛板或钛合金板的表面修磨方法，包括对板材的上下两表面均依次进行点磨、补焊、整体粗磨和整体精磨的步骤；所述点磨为利用修磨工具对部分表面缺陷进行点磨；所述补焊为对部分已经点磨的凹陷之处进行补焊填平；所述整体粗磨为使用陶瓷砂带和/或金刚石砂带、且砂带粒度为30～150目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体粗磨；所述整体精磨为使用树脂砂带、且砂带粒度为100～320目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体精磨。
实施本发明的方法后可以消除钛板或钛合金板表面存在的缺陷，从而获得表面质量良好、使用寿命长的钛板或钛合金板。本发明中，首先通过对粗磨和精磨步骤中砂带材质和砂带粒度的具体选取，使得本发明所述方案能很好地适应热导率小的钛板和钛合金板表面的修磨。
在本发明中，所述点磨的位置为板材表面黑皮的部分缺陷位置，所述缺陷包括凸起或凹陷，都不影响本发明的实施。所述黑皮是指钛板或钛合金板经退火步骤后其表面生成的黑色氧化物。点磨步骤中的修磨工具选自砂轮、钢丝球和千叶轮。所述补焊的位置为部分已经点磨的较深的凹陷之处，本发明中例如对超过板材厚度公差一半以上的已经点磨的缺陷进行补焊。补焊步骤中使用的焊条可以是各类型和各牌号的钛焊条，而焊接准则是填满深坑且焊接边缘处平滑过渡。粗磨步骤中使用的金刚石砂带的修磨效果最好，但金刚石砂带价格高昂；而陶瓷砂带的价位合适且其粗磨修磨效果也很好。在一种具体的实施方式中，所述砂带修磨机为全自动砂带修磨机。
本发明中，粗磨步骤中更为常用的砂带粒度是36～80目，精磨步骤中更为常用的砂带粒度是100～120目。本领域技术人员能理解的，对同一块板材的表面先后进行粗磨和精磨时，粗磨的砂带粒度的目数必然小于精磨的砂带粒度的目数。
在一种具体实施方式中，粗磨步骤中砂带宽度为80～200mm，精磨步骤中砂带宽度为900～2000mm。优选地，粗磨步骤中砂带宽度为80～150mm，精磨步骤中砂带宽度为1000～1300mm。在本发明中，不论是对于粗磨过程还是精磨过程，砂带越宽则板材的散热越困难，热量不能及时导出会导致板材氧化和/或热变形，进而影响产品质量；但砂带过窄又会影响修磨效率。因而，本发明针对粗磨和精磨步骤研发出与上述砂带材质匹配的砂带宽度。
在一种具体的实施方式中，所述粗磨步骤采用板材不动而砂带行进的方式进行修磨，粗磨步骤中砂带行进速度为0.5～4m/min，电机转速为800～1500rpm；所述整体粗磨步骤可以是一遍或多遍，且每遍的修磨量为20～50μm；所述精磨步骤采用砂带不动而板材行进的方式进行修磨，精磨步骤中板材行进速度为3～10m/min，电机转速为500～3000rpm；所述整体精磨步骤可以是一遍或多遍，且每遍的修磨量为0～10μm。优选地，粗磨步骤中砂带行进速度为1～3.8m/min，且每遍初磨的修磨量为30～50μm；精磨步骤中板材行进速度为8～10m/min，且每遍精磨的修磨量为5～10μm。本领域技术人员能理解的，所述修磨量为板材厚度方向上经修磨而减小的厚度值。
在本发明的一种具体实施方式中，所述补焊过程在氩气保护下进行。本发明中，氩气保护的最主要目的是防止补焊过程中补焊材料的氧化。
优选地，粗磨和精磨过程中均使用冷却喷淋装置对板材进行冷却。
在本发明的一种具体实施方式中，所述钛板或钛合金板的厚度为3mm～20mm。
优选地，本发明还包括对所述精磨后的板材进行清洗烘干和贴膜堆垛步骤。所述清洗为使用40～60℃热水清洗，所述烘干为使用35～65℃热风烘干。所述贴膜堆垛步骤是指对清洗烘干后的板材贴膜保护并堆垛入库。
本发明中，由于钛板和钛合金板的热导率小，因此在修磨过程中(包括点磨、补焊、粗磨和精磨步骤)修磨热量的迅速导出显得尤为重要，这就需要对每步中采取一定的冷却方式，且控制好每步中的修磨量、修磨速度等关键工艺因素，否则修磨过程中热量释放不及时会导致板材变形。因此，本发明在修磨的每步中考虑使用最佳的方法(至少包括散热方式、修磨动作方式、砂带材质、砂带粒度、砂带宽度、修磨量、相对运动速度和电极转速)，使得本发明方法制备出的钛板和钛合金板表面质量高、板材的使用寿命长。
具体实施方式
本发明通过以下实施例来说明，但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。
实施例1
一种15mm厚钛板的表面修磨方法，包括如下步骤：
步骤A，点磨：利用砂轮对部分表面缺陷进行点磨；
步骤B，补焊：在氩气保护下，为对部分已经点磨的且超过板材厚度公差一半以上的凹陷之处进行补焊填平；
步骤C，整体粗磨：使用陶瓷砂带、且砂带粒度为36目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体粗磨，砂带宽度为80mm，电机转速为1500rpm，砂带行进速度为2m/min，每遍的修磨量为50μm，粗磨过程中使用冷却喷淋装置对板材进行冷却；
步骤D，整体精磨：使用树脂砂带、且砂带粒度为100目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体精磨，砂带宽度为1000mm，电机转速为1800rpm，板材行进速度为9m/min，每遍的修磨量为8μm，精磨过程中也使用冷却喷淋装置对板材进行冷却；
步骤E，清洗烘干：在清洗线上使用40℃热水进行清洗，清洗完成后使用55℃热风烘干；
步骤F，贴膜堆垛：对清洗烘干后的板材贴膜保护并堆垛入库。
实施例2
使用与实施例1基本相同的方法对15mm厚钛板进行表面修磨，但步骤C中砂带粒度改为80目，砂带宽度改为150mm，电机转速改为800rpm，每遍的修磨量改为30μm；步骤D中砂带粒度改为120目，砂带宽度改为1300mm，电机转速改为900rpm，每遍的修磨量改为5μm。
从实施例1和实施例2可见，实施例1中砂带粒度较大(目数小)、砂带窄、电机转速快，对应每遍粗磨和精磨的修磨量较大；而实施例2中砂带粒度较小(目数大)，砂带宽，电机转速慢，对应每遍粗磨和精磨的修磨量较小。实施例1和实施例2中的方案均能使得含钛板材的每步修磨中热量及时导出，制备得到高质量的钛板或钛合金板。
Claims (5)
1.一种钛板或钛合金板的表面修磨方法，包括对板材的上下两表面均依次进行点磨、补焊、整体粗磨和整体精磨的步骤；所述点磨为利用修磨工具对部分表面缺陷进行点磨；所述补焊为对部分已经点磨的凹陷之处进行补焊填平；所述整体粗磨为使用陶瓷砂带和/或金刚石砂带、且砂带粒度为36～80目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体粗磨，粗磨步骤中砂带宽度为80～200mm；所述粗磨步骤采用板材不动而砂带行进的方式进行修磨，粗磨步骤中砂带行进速度为0.5～4m/min，电机转速为800～1500rpm；所述整体粗磨步骤为一遍或多遍，且每遍的修磨量为20～50μm；所述整体精磨为使用树脂砂带、且砂带粒度为100～120目的砂带修磨机对所述板材的上下两表面进行整体精磨，精磨步骤中砂带宽度为900～2000mm；所述精磨步骤采用砂带不动而板材行进的方式进行修磨，精磨步骤中板材行进速度为3～10m/min，电机转速为500～3000rpm；所述整体精磨步骤为一遍或多遍，且每遍的修磨量为0～10μm；粗磨和精磨过程中均使用冷却喷淋装置对板材进行冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粗磨步骤中砂带宽度为80～150mm，精磨步骤中砂带宽度为1000～1300mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，粗磨步骤中砂带行进速度为1～3.8m/min，且每遍粗磨的修磨量为30～50μm；精磨步骤中板材行进速度为8～10m/min，且每遍精磨的修磨量为5～10μm。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述补焊过程在氩气保护下进行。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述钛板或钛合金板的厚度为3mm～20mm；且所述方法中还包括对所述精磨后的板材进行清洗烘干和贴膜堆垛的步骤。
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