CN109055710A - 热轧钛卷的表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热轧钛卷的表面处理方法，属于钛卷的表面处理技术领域。本发明解决的技术问题是现有方法对热轧钛卷表面缺陷处理粗略，处理得到的热轧钛卷不易作为成品使用。本发明提供的热轧钛卷的表面处理方法是：a、将热轧钛卷表面缺陷处进行打磨，打磨后将整卷热轧钛卷进行退火处理；b、将退火处理后的整卷热轧钛卷经抛丸后酸洗；c、对酸洗后的热轧钛卷步骤a中所述缺陷处进行再次打磨、然后用丙酮或酒精清洗、采用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，然后对焊接处再次进行打磨。采用本发明方法处理得到的热轧钛卷可以直接作为成品使用，也可以作为冷轧钛卷的原料，提高了热轧钛卷的使用范围。

Description

热轧钛卷的表面处理方法
技术领域
本发明属于钛卷的表面处理技术领域，具体涉及热轧钛卷的表面处理方法。
背景技术
目前，热轧钛卷的应用越来越广泛，由于钛的元素特性原因，热轧钛卷在生产过程中很容易出现表面缺陷，钛卷在热轧加工时，表面因氧化形成氧化层，同时轧制过程中也会形成压入、凹坑或起皮等局部缺陷，这些缺陷将严重影响热轧钛卷的使用，因此在使用之前需要对上述缺陷进行表面处理。
目前，普遍使用砂轮机对钛卷表面缺陷处进行打磨，但对其进一步的修复工艺较少被提及。通过修磨的热轧钛卷可以作为冷轧钛卷的原料，经过后续冷轧，缺陷可被淡化或消除。但是如果直接作为成品使用，必须进行进一步处理。
专利文献CN104070076A公开了一种冷轧用热轧钛卷的表面处理工艺，该工艺将热轧钛卷通过抛丸、修磨、酸洗、二次抛丸、二次酸洗等步骤对热轧钛卷表面进行处理，其经表面处理的热轧钛卷主要作为后续冷轧钛卷的原料，对表面缺陷处理较为粗略，不易作为成品使用。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有方法对热轧钛卷表面缺陷处理粗略，处理得到的热轧钛卷不易作为成品使用。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种热轧钛卷的表面处理方法。该方法包括如下步骤：
a、将热轧钛卷表面缺陷处进行打磨，打磨后将整卷热轧钛卷进行退火处理；
b、将退火处理后的整卷热轧钛卷经抛丸后酸洗；酸洗液为HNO3和HF的混合液；
c、对酸洗后的热轧钛卷步骤a中所述缺陷处进行再次打磨、然后用丙酮或酒精清洗、采用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，然后对焊接处再次进行打磨。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤a中，所述打磨深度为0-2mm；打磨温度为350-750℃。
进一步的，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤a中，对于起皮缺陷，打磨深度为0.45-0.55mm；对于凹坑缺陷，打磨深度为0.95-1.05mm；对于夹杂缺陷，打磨深度为1.45-1.55mm；对于压入缺陷，打磨深度为1.95-2.05mm。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤a中，所述退火处理的温度为550-670℃；每米长的热轧钛卷的退火处理时间为3-10min。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤b中，所述酸洗液中HNO3的质量浓度为50-200g/L；酸洗液中HF的质量浓度为3-15g/L；酸洗液的用量为0.5-2m3/t钛卷。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤b中，所述酸洗的温度为30-50℃。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，所述焊接时使焊接处突出的最高点高于板面0.5-2mm。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，对焊接处再次打磨至焊接处与钛卷表面呈一个光滑平面。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，所述钛焊丝为TA1，直径为3-8mm。
本发明的有益效果是：
采用本发明方法对热轧钛卷的表面缺陷处进行打磨、退火处理、酸洗，然后经再次打磨、清洗、焊接等后处理过程，有效改善了热轧钛卷的表面质量，使具有表面缺陷的热轧钛卷经过处理后能够正常使用，增加了企业的经济效益，使热轧钛卷的平均利用率提高8％左右。采用本发明方法处理得到的热轧钛卷可以直接作为成品使用，应用于化工设备、复合板等领域，同时也可以作为冷轧钛卷的原料，提高了热轧钛卷的使用范围。
具体实施方式
对热轧钛卷的常规表面处理方法是将热轧钛卷通过抛丸、修磨、酸洗等步骤将其缺陷处淡化或消除，但是现有方法对热轧钛卷的表面缺陷处理方法较粗略，经处理的热轧钛卷不能直接作为成品使用，基于此，发明人设计了一种热轧钛卷的表面处理方法，该方法改善了热轧钛卷的表面质量，使通过本发明方法处理的热轧钛卷可作为成品使用。
本发明公开的热轧钛卷的表面处理方法包括如下步骤：
a、将热轧钛卷表面缺陷处进行打磨，打磨后将整卷热轧钛卷进行退火处理；
b、将退火处理后的整卷热轧钛卷经抛丸后酸洗；酸洗液为HNO3和HF的混合液；
c、对酸洗后的热轧钛卷步骤a中所述缺陷处进行再次打磨、然后用丙酮或酒精清洗、采用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，然后对焊接处再次进行打磨。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤a中，采用砂轮机对热轧钛卷表面缺陷处进行打磨，在打磨过程中，打磨的深度根据热轧钛卷表面的缺陷类型决定，应尽量将缺陷处打磨干净而无残留，一般打磨深度为0-2mm。对于起皮缺陷，打磨深度较浅，一般打磨深度为0.5mm左右；对于凹坑缺陷，打磨深度依据凹坑深度决定，一般打磨深度为1mm左右；对于夹杂缺陷主要依据夹杂物大小决定，打磨深度一般为1.5mm左右；对于压入缺陷，依据压入深度确定，打磨深度一般为2mm左右。打磨时的温度应控制在350-750℃，为了防止钛卷的组织发生变化，打磨温度不易过高；打磨温度过低，不易打磨。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤a中，所述退火处理的温度为550-670℃；每米长的热轧钛卷退火处理时间为3-10min。整卷热轧钛卷的长为1000m，宽为1.05m，厚为3.5-8.0mm，重约7吨，在连续退火炉中进行退火，退火处理的目的是为了将钛卷中热轧态组织转化为均匀等轴组织，消除内应力，从而提高后期焊接质量。若退火温度过低，热轧组织无法完成转变，内应力无法完全消除；温度过高会使晶粒长大，将降低钛卷的力学性能。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤b中，进行抛丸处理主要是为了对热轧钛卷表面的氧化层进行破碎，在热轧钛卷的表面形成粗糙的表面，提高酸洗过程中混酸与氧化层的接触面积，使酸洗液与氧化层充分反应，从而提高酸洗效率。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤b中，所述酸洗液中HNO3的质量浓度为50-200g/L；酸洗液中HF的质量浓度为3-15g/L；酸洗液的用量为0.5-2m3/t钛卷。为了除去热轧钛卷表面的氧化层，采用HNO3和HF的混酸进行酸洗可以使酸液和氧化层进行反应，有效除去氧化层。
进一步的，酸洗的温度为30-50℃。酸洗过程若温度过低酸液与氧化层反应不充分，无法将氧化皮完全清除，造成氧化皮残留；若温度过高，酸洗过程反应剧烈，降低了成材率，同时高温时酸液易挥发，造成环境污染。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，由于酸洗后的热轧钛卷缺陷处需进行再次打磨，会使缺陷处凹于钛卷表面，所以需进行焊接，焊接时使焊接处突出的最高点高于板面0.5-2mm。因焊接后焊接处不平滑，焊接后再打磨的目的是使焊接处与钛卷表面呈同一水平面，则需使焊接处突出点高于钛卷板面，若焊接处过低，焊接处表面氧化皮清除后可能出现低于钛板板面形成小凹坑的情况。
进一步的，在焊接前需采用丙酮或酒精对热轧钛卷表面进行清洗，通过蘸取有丙酮或酒精的棉布对打磨后的缺陷部位擦洗2-4次，用量为10-50mL，使打磨过程中的碎削及残留油污去除干净，从而提高焊接质量。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，对焊接处再次打磨至焊接处与钛卷表面呈一个光滑平面。
其中，上述热轧钛卷的表面处理方法中，步骤c中，所述钛焊丝为TA1，直径为3-8mm。
进一步的，在焊接过程中，为了避免焊接处氧化，可以采用惰性气体保护焊接处。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
本发明实施例1-4中整卷热轧钛卷的规格为：长1000米，宽1.05米，厚4.5mm，重7吨。钛焊丝为TA1，直径为5mm。
实施例1
采用砂轮机对热轧钛卷25处起皮缺陷处在400℃下进行打磨，打磨0.5mm后将整卷热轧钛卷置于连续退火炉中在550℃退火处理10min，然后使用抛丸机对整卷热轧钛卷进行抛丸，抛丸电流为50A。对抛丸后的整卷热轧钛卷采用0.5m3/t的HNO3和HF的混合酸液进行酸洗，其中HNO3浓度为50g/L，HF浓度为15g/L，酸洗温度为30℃。酸洗后的热轧钛卷上述缺陷处进行再次打磨，使用15mL的丙酮对打磨后的缺陷处进行清洗，然后使用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，焊接处突出处的高点应高于板面0.5mm，对焊点进行打磨，使其与钛卷表面呈一个光滑平面。通过本发明方法处理得到了光滑的具有金属光泽的无缺陷热轧钛卷，25处表面缺陷部位都得到了修复。
实施例2
采用砂轮机对热轧钛卷30处凹坑缺陷处在500℃下进行打磨，打磨1mm后将整卷热轧钛卷置于连续退火炉中在600℃退火处理8min，然后使用抛丸机对对整卷热轧钛卷进行抛丸，抛丸电流为65A。对抛丸后的整卷热轧钛卷采用0.7m3/t的HNO3和HF的混合酸液进行酸洗，其中HNO3浓度为100g/L，HF浓度为5g/L，酸洗温度为35℃。酸洗后的热轧钛卷上述缺陷处进行再次打磨，使用20mL的丙酮对打磨后的缺陷处进行清洗，然后使用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，焊接处突出处的高点应高于板面1mm，对焊点进行打磨，使其与钛卷表面呈一个光滑平面。通过本发明方法处理得到了光滑的具有金属光泽的无缺陷热轧钛卷，30处表面缺陷部位都得到了修复。
实施例3
采用砂轮机对热轧钛卷28处夹杂缺陷处在600℃下进行打磨，打磨1.5mm后将整卷热轧钛卷置于连续退火炉中在650℃退火处理6min，然后使用抛丸机对整卷热轧钛卷进行抛丸，抛丸电流为70A。对抛丸后的整卷热轧钛卷采用0.9m3/t的HNO3和HF的混合酸液进行酸洗，其中HNO3浓度为150g/L，HF浓度为10g/L，酸洗温度为40℃。酸洗后的热轧钛卷上述缺陷处进行再次打磨，使用25mL的酒精对打磨后的缺陷处进行清洗，然后使用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，焊接处突出处的高点应高于板面1.5mm，对焊点进行打磨，使其与钛卷表面呈一个光滑平面。通过本发明方法处理得到了光滑的具有金属光泽的无缺陷热轧钛卷，28处表面缺陷部位都得到了修复。
实施例4
采用砂轮机对热轧钛卷26处压入缺陷处在700℃下进行打磨，打磨2mm后将整卷热轧钛卷置于连续退火炉中在670℃退火处理10min，然后使用抛丸机对整卷热轧钛卷进行抛丸，抛丸电流为80A。对抛丸后的整卷热轧钛卷采用1.5m3/t的HNO3和HF的混合酸液进行酸洗，其中HNO3浓度为200g/L，HF浓度为15g/L，酸洗温度为45℃。酸洗后的热轧钛卷上述缺陷处进行再次打磨，使用40mL的酒精对打磨后的缺陷处进行清洗，然后使用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，焊接处突出处的高点应高于板面2mm，对焊点进行打磨，使其与钛卷表面呈一个光滑平面。通过本发明方法处理得到了光滑的具有金属光泽的无缺陷热轧钛卷，26处表面缺陷部位都得到了修复。
通过实施例1-4可知，采用本发明方法对热轧钛卷的表面缺陷处处理，得到了光滑的具有金属光泽的无缺陷热轧钛卷，有效改善了热轧钛卷的表面质量。采用本发明方法处理得到的热轧钛卷可以直接作为成品使用，应用于化工设备、复合板等领域，同时也可以作为冷轧钛卷的原料，提高了热轧钛卷的使用范围。

Claims (9)

1.热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将热轧钛卷表面缺陷处进行打磨，打磨后将整卷热轧钛卷进行退火处理；
b、将退火处理后的整卷热轧钛卷经抛丸后酸洗；酸洗液为HNO3和HF的混合液；
c、对酸洗后的热轧钛卷步骤a中所述缺陷处进行再次打磨、然后用丙酮或酒精清洗、采用钛焊丝对上述缺陷处进行焊接，然后对焊接处再次进行打磨。
2.根据权利要求1所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤a中，所述打磨深度为0-2mm；打磨温度为350-750℃。
3.根据权利要求1或2所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤a中，对于起皮缺陷，打磨深度为0.45-0.55mm；对于凹坑缺陷，打磨深度为0.95-1.05mm；对于夹杂缺陷，打磨深度为1.45-1.55mm；对于压入缺陷，打磨深度为1.95-2.05mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤a中，所述退火处理的温度为550-670℃；每米长的热轧钛卷的退火处理时间为3-10min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤b中，所述酸洗液中HNO3的质量浓度为50-200g/L；酸洗液中HF的质量浓度为3-15g/L；酸洗液的用量为0.5-2m3/t钛卷。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤b中，所述酸洗的温度为30-50℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤c中，所述焊接时使焊接处突出的最高点高于板面0.5-2mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤c中，对焊接处再次打磨至焊接处与钛卷表面呈一个光滑平面。
9.根据权利要求1-8任一项所述的热轧钛卷的表面处理方法，其特征在于：步骤c中，所述钛焊丝为TA1，直径为3-8mm。
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