CN106392483A - 一种复合钛板的制造工艺及系统 - Google Patents

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    • C22F1/183High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Abstract

本发明公开了一种复合钛板的制造工艺及系统,该制造工艺包括步骤:(1)熔炼;(2)保温锻造及热轧;(3)酸洗;(4)冷轧;(5)退火。是将海绵钛、铝屑和铅粉熔炼制造得到复合钛板,在锻造前进行三步保温处理,优化锻造后的微观组织结构,酸洗步骤能将表面的氧化皮彻底洗尽,并且未出现过酸现象,结合冷轧和退火的特定工艺条件处理,最后所得复合钛板抗拉强度均在520MPa以上,表面光滑性好,清洗性良好。另外,在最后的退火步骤中使用氩气作为保护气体,有效防止在退火过程中发生氧化。冷轧前进行软化处理,提高产品的塑性,避免的冷轧过程中出现裂纹。

Description

一种复合钛板的制造工艺及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合钛板的制造工艺及系统。属于材料加工技术领域。
背景技术
[0002] 钛是一种银白色的过渡金属,具有重量轻、强度高、抗腐蚀能力良好等特征,其化 学性质相对稳定,具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱等优良性质。
[0003] 基于钛的上述性质,目前在化学、电力和食品加工厂等的热交换器用构件、照相机 体、厨房设备等的民用品、以及摩托车、汽车等运输机械构件、家电设备等的外壳中广泛使 用钛板。
[0004] 但是,钛比较活泼,在高温下即使在微量氧气环境下也会发生氧化,因此在退火等 处理过程中极易与氮、氢、氧发生反应;单纯由钛制造的钛板加工性较差,不能满足越来越 多的实际应用。目前的复合钛板主要采用钛钢复合板或者钛铝复合板,大大增加了重量且 表面状态并不理想,阻碍了钛板在相关领域内的应用。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种复合钛板的制造工艺。
[0006] 本发明还提供了上述的一种复合钛板的制造工艺所对应的制造系统。
[0007] 为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
[0008] -种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0009] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,采用真空自耗电弧熔炼,得到圆柱形铸锭;
[0010] ⑵保温锻造及热乳:在600~700°C保温100~120分钟,再升温至900~1000°C后 保温130~150分钟,接着升温至1200~1400 °C后保温200~250分钟,经锻造得到中间坯,进 行热乳开坯,得到钛板坯;
[0011] (3)酸洗:使用去离子水对钛板坯进行预清洗,浸泡于50~70°C的酸液进行酸洗, 然后漂洗、烘干;其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. % 的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0012] ⑷冷乳:在第一退火炉中进行软化处理,700~820 °C加热10~15分钟,空冷,在抛 丸机中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行10~15道乳制;
[0013] (5)退火:在真空度10~4Pa的第二退火炉中,加热至600~650°C,保温5~6小时, 排除空气并用氩气置换,冷却至120~150°C,即得。
[0014] 优选的,步骤⑴中海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.53~0.85:0.02~0.03,其 中,海绵钛的粒径范围为0.83~25.4mm。
[0015] 优选的,步骤(1)中真空自耗电弧熔炼进行若干次,其具体条件是:熔炼电压30~ 50V,熔炼电流20~30KA,搅拌电流为5~25A,真空度小于3Pa。
[0016] 优选的,步骤(2)在保温步骤之前先进行扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒 皮厚度小于5mm。
[0017] 优选的,步骤(2)中的锻造为一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为1050~1150°C,终 锻温度为820~840 °C。
[0018] 优选的,步骤⑵中热乳的温度为900~1000 °C,保温时间为100~120分钟。
[0019] 优选的,步骤(3)中预清洗所使用的去离子水温度为45~65°C,采用流动清洗的方 法,流量为30~40m3/h。
[0020] 优选的,步骤⑶中漂洗是使用50~60°C的去离子水进行喷淋漂洗。
[0021] 优选的,步骤(3)中烘干的具体方法是,喷吹80~110°C的热风,从而把表面残留的 液体烘干。
[0022] 优选的,步骤⑶中加热速度为20~25°C/h,冷却速度为3~4°C/h。
[0023] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的恪炼装置、保温锻造及热乳装置、酸洗 装置、冷乳装置和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉,保温锻造及热乳装置包括依次连 接的锻造机和热乳机,酸洗装置包括依次连接的预清洗槽、酸洗槽、漂洗槽和烘干设备,冷 乳装置包括依次连接的第一退火炉、空冷器、抛丸机和冷乳机,退火装置为第二退火炉。
[0024] 优选的,所述真空自耗电弧炉内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备, 三者质量比为1:0.53~0.85:0.02~0.03。
[0025] 优选的,所述预清洗槽包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离 子水。
[0026] 优选的,所述酸洗槽中盛有酸液,是将65w.t. %的硝酸溶液、48w.t. %的氢氟酸溶 液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到。
[0027] 优选的,所述漂洗槽的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。
[0028] 优选的,所述烘干设备为连续喷吹80~110°C热风的装置。
[0029] 本发明的有益效果:
[0030] 本发明的制造工艺包括熔炼、保温锻造及热乳、酸洗、冷乳和退火五个步骤,是将 海绵钛、铝肩和铅粉熔炼制造得到复合钛板,在锻造前进行三步保温处理,优化锻造后的微 观组织结构,酸洗步骤能将表面的氧化皮彻底洗尽,并且未出现过酸现象,结合冷乳和退火 的特定工艺条件处理,最后所得复合钛板抗拉强度均在520MPa以上,表面光滑性好,清洗性 良好。
[0031] 另外,在最后的退火步骤中使用氩气作为保护气体,有效防止在退火过程中发生 氧化。冷乳前进行软化处理,提高产品的塑性,避免的冷乳过程中出现裂纹。
附图说明
[0032] 图1是本发明的一种复合钛板的制造系统结构示意图;
[0033] 其中,1为真空自耗电弧炉,2为保温锻造及热乳装置,3为酸洗装置,4为冷乳装置, 5为第二退火炉,6为锻造机,7为热乳机,8为预清洗槽,9为酸洗槽,10为漂洗槽,11为烘干设 备,12为第一退火炉,13为空冷器,14为抛丸机,15为冷乳机。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅 是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
[0035] 0级海绵钛,购自遵义钛业公司,粒度范围为0.83~25.4mm。
[0036] 1级海绵钛,购自洛阳双瑞万基钛业公司,粒度范围为0.83~25.4mm。
[0037]铝肩,购自佳铄金属材料(上海)有限公司,粒度为30~50目。
[0038] 铅粉,购自北京怡天惠金属材料有限公司,粒度为200~300目。
[0039] 实施例1:
[0040] 如图1所示,一种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0041] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,进行2次真空自耗电弧熔炼(熔炼电压30V,熔炼电流20KA,搅拌电流为 5A,真空度小于3Pa),得到圆柱形铸锭;其中,海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.53:0.02, 海绵钛的粒径为0.83mm;
[0042] (2)保温锻造及热乳:扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;在 600°C保温100分钟,再升温至900°C后保温130分钟,接着升温至1200°C后保温200分钟,经 锻造(一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为1050°C,终锻温度为820°C)得到中间坯,进行热乳 开坯(温度为900°C,保温时间为100分钟),得到钛板坯;
[0043] (3)酸洗:使用45°C去离子水对钛板坯进行预清洗(流动清洗,流量为30m3/h),浸 泡于50°C的酸液进行酸洗,然后漂洗(50°C的去离子水进行喷淋漂洗)、烘干(喷吹80°C的热 风,从而把表面残留的液体烘干);其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸 溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0044] (4)冷乳:在第一退火炉12中进行软化处理,700°C (加热速度为20°C/h)加热10分 钟,空冷,在抛丸机14中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行10道乳制; [0045] (5)退火:在真空度10Pa的第二退火炉5中,加热至600°C,保温5小时,排除空气并 用氩气置换,冷却至120°C (冷却速度为3°C/h),即得。
[0046] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的恪炼装置、保温锻造及热乳装置2、酸 洗装置3、冷乳装置4和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉1,保温锻造及热乳装置2包括 依次连接的锻造机6和热乳机7,酸洗装置3包括依次连接的预清洗槽8、酸洗槽9、漂洗槽10 和烘干设备11,冷乳装置4包括依次连接的第一退火炉12、空冷器13、抛丸机14和冷乳机15, 退火装置为第二退火炉5。
[0047] 其中,真空自耗电弧炉1内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备。预清 洗槽8包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离子水。酸洗槽9中盛有酸液, 是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2: 3混合配制得到。漂洗槽10的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。烘干设备11为 连续喷吹80°C热风的装置。
[0048] 实施例2:
[0049] 如图1所示,一种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0050] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,进行5次真空自耗电弧熔炼(熔炼电压50V,熔炼电流30KA,搅拌电流为 25A,真空度小于3Pa),得到圆柱形铸锭;其中,海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.85: 0.03,海绵钛的粒径为25.4mm;
[0051] (2)保温锻造及热乳:扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;在 700 °C保温120分钟,再升温至1000 °C后保温150分钟,接着升温至1400 °C后保温250分钟,经 锻造(一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为1150°C,终锻温度为840°C)得到中间坯,进行热乳 开坯(温度为l〇〇〇°C,保温时间为120分钟),得到钛板坯;
[0052] (3)酸洗:使用65°C去离子水对钛板坯进行预清洗(流动清洗,流量为40m3/h),浸 泡于70°C的酸液进行酸洗,然后漂洗(60°C的去离子水进行喷淋漂洗)、烘干(喷吹110°C的 热风,从而把表面残留的液体烘干);其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟 酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0053] (4)冷乳:在第一退火炉12中进行软化处理,820°C (加热速度为25°C/h)加热15分 钟,空冷,在抛丸机14中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行15道乳制; [0054] (5)退火:在真空度4Pa的第二退火炉5中,加热至650°C,保温6小时,排除空气并用 氩气置换,冷却至150°C (冷却速度为4°C/h),即得。
[0055] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的恪炼装置、保温锻造及热乳装置2、酸 洗装置3、冷乳装置4和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉1,保温锻造及热乳装置2包括 依次连接的锻造机6和热乳机7,酸洗装置3包括依次连接的预清洗槽8、酸洗槽9、漂洗槽10 和烘干设备11,冷乳装置4包括依次连接的第一退火炉12、空冷器13、抛丸机14和冷乳机15, 退火装置为第二退火炉5。
[0056] 其中,真空自耗电弧炉1内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备。预清 洗槽8包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离子水。酸洗槽9中盛有酸液, 是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2: 3混合配制得到。漂洗槽10的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。烘干设备11为 连续喷吹ll〇°C热风的装置。
[0057] 实施例3:
[0058] 如图1所示,一种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0059] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,进行2次真空自耗电弧熔炼(熔炼电压50V,熔炼电流20KA,搅拌电流为 25A,真空度小于3Pa),得到圆柱形铸锭;其中,海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.53: 0.03,海绵钛的粒径为0.83mm;
[0060] (2)保温锻造及热乳:扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;在 700 °C保温100分钟,再升温至1000 °C后保温130分钟,接着升温至1400 °C后保温200分钟,经 锻造(一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为1150°C,终锻温度为820°C)得到中间坯,进行热乳 开坯(温度为l〇〇〇°C,保温时间为100分钟),得到钛板坯;
[0061] (3)酸洗:使用65°C去离子水对钛板坯进行预清洗(流动清洗,流量为30m3/h),浸 泡于70°C的酸液进行酸洗,然后漂洗(50°C的去离子水进行喷淋漂洗)、烘干(喷吹110°C的 热风,从而把表面残留的液体烘干);其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟 酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0062] (4)冷乳:在第一退火炉12中进行软化处理,700°C (加热速度为25°C/h)加热10分 钟,空冷,在抛丸机14中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行15道乳制; [0063] (5)退火:在真空度10Pa的第二退火炉5中,加热至650°C,保温5小时,排除空气并 用氩气置换,冷却至150°C (冷却速度为3°C/h),即得。
[0064] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的恪炼装置、保温锻造及热乳装置2、酸 洗装置3、冷乳装置4和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉1,保温锻造及热乳装置2包括 依次连接的锻造机6和热乳机7,酸洗装置3包括依次连接的预清洗槽8、酸洗槽9、漂洗槽10 和烘干设备11,冷乳装置4包括依次连接的第一退火炉12、空冷器13、抛丸机14和冷乳机15, 退火装置为第二退火炉5。
[0065] 其中,真空自耗电弧炉1内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备。预清 洗槽8包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离子水。酸洗槽9中盛有酸液, 是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2: 3混合配制得到。漂洗槽10的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。烘干设备11为 连续喷吹ll〇°C热风的装置。
[0066] 实施例4:
[0067] 如图1所示,一种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0068] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,进行5次真空自耗电弧熔炼(熔炼电压30V,熔炼电流30KA,搅拌电流为 5A,真空度小于3Pa),得到圆柱形铸锭;其中,海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.85:0.02, 海绵钛的粒径为25.4mm;
[0069] (2)保温锻造及热乳:扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;在 600 °C保温120分钟,再升温至900 °C后保温150分钟,接着升温至1200 °C后保温250分钟,经 锻造(一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为1050°C,终锻温度为840°C)得到中间坯,进行热乳 开坯(温度为900°C,保温时间为120分钟),得到钛板坯;
[0070] (3)酸洗:使用45°C去离子水对钛板坯进行预清洗(流动清洗,流量为40m3/h),浸 泡于50°C的酸液进行酸洗,然后漂洗(60°C的去离子水进行喷淋漂洗)、烘干(喷吹80°C的热 风,从而把表面残留的液体烘干);其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸 溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0071] (4)冷乳:在第一退火炉12中进行软化处理,820°C (加热速度为20°C/h)加热15分 钟,空冷,在抛丸机14中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行10道乳制; [0072] (5)退火:在真空度4Pa的第二退火炉5中,加热至600°C,保温6小时,排除空气并用 氩气置换,冷却至120°C (冷却速度为4°C/h),即得。
[0073] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的熔炼装置、保温锻造及热乳装置2、酸 洗装置3、冷乳装置4和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉1,保温锻造及热乳装置2包括 依次连接的锻造机6和热乳机7,酸洗装置3包括依次连接的预清洗槽8、酸洗槽9、漂洗槽10 和烘干设备11,冷乳装置4包括依次连接的第一退火炉12、空冷器13、抛丸机14和冷乳机15, 退火装置为第二退火炉5。
[0074] 其中,真空自耗电弧炉1内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备。预清 洗槽8包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离子水。酸洗槽9中盛有酸液, 是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2: 3混合配制得到。漂洗槽10的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。烘干设备11为 连续喷吹80°C热风的装置。
[0075] 实施例5:
[0076] 如图1所示,一种复合钛板的制造工艺,包括步骤:
[0077] (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊 接得到圆柱形电极,进行4次真空自耗电弧熔炼(熔炼电压40V,熔炼电流25KA,搅拌电流为 15A,真空度小于3Pa),得到圆柱形铸锭;其中,海绵钛、铝肩和铅粉的质量比为1:0.65: 0.02,海绵钛的粒径为12.3_;
[0078] (2)保温锻造及热乳:扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;在 650 °C保温110分钟,再升温至950 °C后保温140分钟,接着升温至1300 °C后保温220分钟,经 锻造(一个火次锻拔,锻拔的开锻温度为ll〇〇°C,终锻温度为830°C)得到中间坯,进行热乳 开坯(温度为950°C,保温时间为110分钟),得到钛板坯;
[0079] (3)酸洗:使用50°C去离子水对钛板坯进行预清洗(流动清洗,流量为35m3/h),浸 泡于60°C的酸液进行酸洗,然后漂洗(55°C的去离子水进行喷淋漂洗)、烘干(喷吹95°C的热 风,从而把表面残留的液体烘干);其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸 溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到;
[0080] (4)冷乳:在第一退火炉12中进行软化处理,750°C (加热速度为22°C/h)加热12分 钟,空冷,在抛丸机14中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行12道乳制;
[0081] (5)退火:在真空度8Pa的第二退火炉5中,加热至620°C,保温5小时,排除空气并用 氩气置换,冷却至140°C (冷却速度为3°C/h),即得。
[0082] -种复合钛板的制造系统,包括依次连接的熔炼装置、保温锻造及热乳装置2、酸 洗装置3、冷乳装置4和退火装置,熔炼装置为真空自耗电弧炉1,保温锻造及热乳装置2包括 依次连接的锻造机6和热乳机7,酸洗装置3包括依次连接的预清洗槽8、酸洗槽9、漂洗槽10 和烘干设备11,冷乳装置4包括依次连接的第一退火炉12、空冷器13、抛丸机14和冷乳机15, 退火装置为第二退火炉5。
[0083] 其中,真空自耗电弧炉1内的熔炼电极是利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备。预清 洗槽8包括入口和出口,以及在入口与出口之间连续流动的去离子水。酸洗槽9中盛有酸液, 是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫酸溶液按照体积比1:2: 3混合配制得到。漂洗槽10的顶部和底部分别设有喷淋去离子水的喷淋设备。烘干设备11为 连续喷吹95°C热风的装置。
[0084] 试验例
[0085] 对实施例1~5所得复合钛板的抗拉强度进行了测试,均在520MPa以上,远高于GB/ T 26723-2011冷乳钛带卷中不小于240MPa的要求。
[0086] 表面粗糙度的测量:测量各试验的算术平均粗糙度(Ra)和最大高度(Rz)。测量中 使用表面粗糙度形状测量仪(东京精密社制甘一7 =么14000),依据JIS B 0601:2001的方 法进行测量。
[0087] 清洗性:将各试验体切割成20 X 25mm2,进行丙酮清洗,进行质量测定后,在各试验 体的单面涂布动粘度34mm2/s (温度40°C)的挤压油25yL。然后,以搅拌器搅拌加温至70°C的 纯水2L,其中浸渍各试验体3分钟并取出。其后,使各试验体干燥,测定质量,根据与挤压油 涂布前的质量的差,评价残留的油分量,残留油分在〇.5mg/cm 2以下时为清洗性良好,超过 0.5mg/cm2时为清洗性差。测试结果见表1。
[0088] 表1.表面状态性能
Figure CN106392483AD00101
[0091] 从表1可得,本发明的复合钛板表面光滑性好,清洗性良好。
[0092] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范 围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做 出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1. 一种复合钛板的制造工艺,其特征在于,包括步骤: (1)熔炼:将海绵钛、铝肩和铅粉混合均匀后压制成电极块,之后将所得电极块焊接得 到圆柱形电极,采用真空自耗电弧熔炼,得到圆柱形铸锭; ⑵保温锻造及热乳:在600~700°C保温100~120分钟,再升温至900~1000°C后保温 130~150分钟,接着升温至1200~1400 °C后保温200~250分钟,经锻造得到中间坯,进行热 乳开坯,得到钛板坯; (3)酸洗:使用去离子水对钛板坯进行预清洗,浸泡于50~70°C的酸液进行酸洗,然后 漂洗、烘干;其中,酸液是将65w. t. %的硝酸溶液、48w. t. %的氢氟酸溶液和92w. t. %的硫 酸溶液按照体积比1:2:3混合配制得到; ⑷冷乳:在第一退火炉中进行软化处理,700~820°C加热10~15分钟,空冷,在抛丸机 中通过高速喷射钢丸击碎和去除表面的氧化层,然后进行10~15道乳制; (5)退火:在真空度10~4Pa的第二退火炉中,加热至600~650°C,保温5~6小时,排除 空气并用氩气置换,冷却至120~150°C,即得。
2. 根据权利要求1所述的一种复合钛板的制造工艺,其特征在于,步骤(1)中海绵钛、铝 肩和铅粉的质量比为1:0.53~0.85: 0.02~0.03,其中,海绵钛的粒径范围为0.83~ 25.4mm;真空自耗电弧熔炼进行若干次,其具体条件是:熔炼电压30~50V,熔炼电流20~ 30KA,搅拌电流为5~25A,真空度小于3Pa。
3. 根据权利要求1所述的一种复合钛板的制造工艺,其特征在于,步骤(2)在保温步骤 之前先进行扒皮处理,以去除铸锭表面的氧化层,扒皮厚度小于5mm;锻造为一个火次锻拔, 锻拔的开锻温度为1050~1150°C,终锻温度为820~840°C;热乳的温度为900~1000°C,保 温时间为100~120分钟。
4. 根据权利要求1所述的一种复合钛板的制造工艺,其特征在于,步骤(3)中预清洗所 使用的去离子水温度为45~65 °C,采用流动清洗的方法,流量为30~40m3/h;漂洗是使用50 ~60°C的去离子水进行喷淋漂洗;烘干的具体方法是,喷吹80~110°C的热风,从而把表面 残留的液体烘干。
5. 根据权利要求1所述的一种复合钛板的制造工艺,其特征在于,步骤(5)中加热速度 为20~25°C/h,冷却速度为3~4°C/h。
6. 权利要求1~5中任一项所述的一种复合钛板的制造工艺对应的制造系统,其特征在 于,包括依次连接的熔炼装置、保温锻造及热乳装置、酸洗装置、冷乳装置和退火装置,熔炼 装置为真空自耗电弧炉,保温锻造及热乳装置包括依次连接的锻造机和热乳机,酸洗装置 包括依次连接的预清洗槽、酸洗槽、漂洗槽和烘干设备,冷乳装置包括依次连接的第一退火 炉、空冷器、抛丸机和冷乳机,退火装置为第二退火炉。
7. 根据权利要求6所述的制造系统,其特征在于,所述真空自耗电弧炉内的熔炼电极是 利用海绵钛、铝肩和铅粉混合制备,三者质量比为1:0.53~0.85:0.02~0.03。
8. 根据权利要求6所述的制造系统,其特征在于,所述预清洗槽包括入口和出口,以及 在入口与出口之间连续流动的去离子水。
9. 根据权利要求6所述的制造系统,其特征在于,所述漂洗槽的顶部和底部分别设有喷 淋去离子水的喷淋设备。
10. 根据权利要求6所述的制造系统,其特征在于,所述烘干设备为连续喷吹80~110°C 热风的装置。
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