CN114227282A - 一种钛筒加工生产线及其制造流程 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钛筒加工生产线及其制造流程。所述包括：称重组件：用于对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；熔铸组件：用于对所述海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭。本发明提供的钛筒加工生产线及其制造流程，通过称量对氧间隙元素含量和Fe、C、N、H杂质元素的严格精确控制，在高洁净度真空熔炼工艺下实现对铸锭成分的精准控制，通过对原材料海绵钛的优选和熔炼实施过程的严格参数控制来获得成分均匀性最佳的低杂质含量TA1优质铸锭，通过铸锭锻造加轧环工序的热加工优化达到对旋压坯料组织的充分细化，为旋压后的阴极棍组织均匀性控制奠定坚实的细晶组织基础。
Description
技术领域
本发明涉及钛筒领域，尤其涉及一种钛筒加工生产线及其制造流程。
背景技术
随着电子工业的迅速发展，对高质量的铜箔的需求量也越来越大。目前，国内、外生产铜箔的方法一般均采用电解法，而阴极辊是生产电解铜箔的关键设备。现有的阴极辊的结构一般分为两种：一种是不锈钢辊表面镀铬，另一种是单层钛辊。
目前阴极辊辊面材料已经淘汰了传统的不锈钢材料，取而代之的为抗腐蚀性更强的纯钛材料。而钛材料的微观组织结构均匀性决定于材料的成型过程，因此阴极辊辊面用钛筒制造方法成为制造高性能铜箔设备的关键。
相关技术中，由于阴极辊钛筒属于大直径薄壁件，阴极辊钛筒的制造存在很多难点，目前的钛筒存在加工工艺复杂、流程长、易出现残次品等缺点，不能满足各工业领域对钛筒的使用需求。
因此，有必要提供一种钛筒加工生产线及其制造流程解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种钛筒加工生产线及其制造流程，解决了加工工艺复杂、流程长、易出现残次品等缺点的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的钛筒加工生产线，包括：
称重组件：用于对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
熔铸组件：用于对所述海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
锻造组件：用于将所述钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
穿孔扩孔组件：用于将锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
轧环组件：用于将冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
车环组件：用于将轧好的所述钛环进行车削、抛光；
旋压组件：用于将轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
整理组件：用于对所述钛筒进行整理排列。
优选的，所述称重组件包括底座，所述底座的顶部固定连接有安装框，所述安装框内壁的两侧之间滑动连接有滑动板，所述滑动板的顶部固定连接有两个连接杆，两个所述连接杆的顶端之间固定连接有称重框，所述安装框内壁的底部设置有压力传感器，所述压力传感器的顶部与所述滑动板的底部之间设置有压缩弹簧，所述称重框的底部设置有出料槽，所述称重框的底部固定连接有气缸，所述气缸的底端固定连接有挡板，所述挡板的顶部抵触于所述出料槽的底部，所述安装框的两侧均开设有通孔，所述安装框的两侧均设置有滑动盒，两个所述滑动盒的内部分别安装有红外线发射器和红外线接收器。
优选的，两个所述滑动盒的正面之间固定连接有固定板，所述安装框的正面固定连接有固定块，所述固定块的顶部转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端贯穿所述固定板并延伸至所述固定板的顶部，所述螺纹杆与所述固定板螺纹连接。
优选的，所述红外线发射器与所述红外线接收器处于同一水平面，且红外线发射器与所述红外线接收器之间没有阻挡。
优选的，所述底座的顶部设置有控制器。
优选的，所述称重框内壁的底部设置有导向板，所述导向板的斜面朝向于所述出料槽，所述挡板的右侧向下倾斜，所述挡板与所述出料槽吻合。
优选的，所述整理组件包括稳定座，所述稳定座的顶部开设有两个放置槽，所述稳定座的两侧均固定连接有支撑架，所述支撑架的底部开设有凹槽，所述支撑架的顶部固定连接有凸块。
优选的，所述凹槽与所述凸块相适配，所述稳定座的底部与所述支撑架的底部处于同一水平面。
优选的，所述稳定座的顶部设置有两个辅助块，所述辅助块上固定连接有阻尼套，所述阻尼套的内部转动连接有转动杆，所述转动杆的一端固定连接有限位杆。
一种钛筒加工生产线的制造流程，包括以下步骤：
S1：通过称重组件对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
S2：通过熔铸组件将S1中称取的海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
S3：通过锻造组件将S2中钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
S4：通过穿孔扩孔组件将S3中锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
S5：通过轧环组件将S4中冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
S6：通过车环组件将S5中轧好的所述钛环进行车削、抛光；
S7：通过旋压组件将S6中轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
S8：通过整理组件将S7中旋压后的无缝钛筒进行整理排列。
与相关技术相比较，本发明提供的钛筒加工生产线及其制造流程具有如下有益效果：
本发明提供一种钛筒加工生产线及其制造流程，通过称量对氧间隙元素含量和Fe、C、N、H杂质元素的严格精确控制，在高洁净度真空熔炼工艺下实现对铸锭成分的精准控制，通过对原材料海绵钛的优选和熔炼实施过程的严格参数控制来获得成分均匀性最佳的低杂质含量TA1优质铸锭，通过铸锭锻造加轧环工序的热加工优化达到对旋压坯料组织的充分细化，为旋压后的阴极棍组织均匀性控制奠定坚实的细晶组织基础，避免阴极辊使用过程表面花斑的形成。
附图说明
图1为本发明提供的钛筒加工生产线的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示称重组件的结构示意图；
图3为图2所示安装框的内部结构示意图；
图4为图1所示整理组件的结构示意图。
图中标号：1、称重组件；11、底座；12、安装框；13、滑动板；14、连接杆；15、称重框；16、压力传感器；17、压缩弹簧；18、出料槽；19、气缸；110、挡板；111、通孔；112、滑动盒；113、红外线发射器；114、红外线接收器；115、固定板；116、固定块；117、螺纹杆；118、控制器；119、导向板；2、熔铸组件；3、锻造组件；4、穿孔扩孔组件；5、轧环组件；6、车环组件；7、旋压组件；8、整理组件；81、稳定座；82、放置槽；83、支撑架；84、凹槽；85、凸块；86、辅助块；87、阻尼套；88、转动杆；89、限位杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4，其中，图1为本发明提供的钛筒加工生产线的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示称重组件的结构示意图；图3为图2所示安装框的内部结构示意图；图4为图1所示整理组件的结构示意图。钛筒加工生产线包括：
称重组件1：用于对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
熔铸组件2：用于对所述海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
锻造组件3：用于将所述钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
穿孔扩孔组件4：用于将锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
轧环组件5：用于将冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
车环组件6：用于将轧好的所述钛环进行车削、抛光；
旋压组件7：用于将轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
整理组件8：用于对所述钛筒进行整理排列。
熔铸组件2采用真空自耗电弧炉，采用真空自耗电弧炉且通过真空熔炼方法将海绵钛原料铸造成大口径钛筒坯，且进行真空熔炼时，采用钛铸锭或钛锻棒作电极，锻造组件3采用快锻机或者精锻机，穿孔扩孔组件4采用冲压机和扩口设备，轧环组件5采用轧环机将锻造好的钛锭进行冲孔，扩孔，墩拔，环轧，旋压组件7采用多轮立式强力旋压机或者卧式强力双滑台旋压机。
所述称重组件1包括底座11，所述底座11的顶部固定连接有安装框12，所述安装框12内壁的两侧之间滑动连接有滑动板13，所述滑动板13的顶部固定连接有两个连接杆14，两个所述连接杆14的顶端之间固定连接有称重框15，所述安装框12内壁的底部设置有压力传感器16，所述压力传感器16的顶部与所述滑动板13的底部之间设置有压缩弹簧17，所述称重框15的底部设置有出料槽18，所述称重框15的底部固定连接有气缸19，所述气缸19的底端固定连接有挡板110，所述挡板110的顶部抵触于所述出料槽18的底部，所述安装框12的两侧均开设有通孔111，所述安装框12的两侧均设置有滑动盒112，两个所述滑动盒112的内部分别安装有红外线发射器113和红外线接收器114。
将海绵钛原料以及微量添加剂投于称重框15的内部，称重框15由于重力向下移动，从而带动两个连接杆14向下移动，进而使得滑动板13向下移动，使得压缩弹簧17产生压缩，随着原料的不断添加，使得滑动板13不断向下移动，当滑动板13遮住红外线发射器113后，此时原料的量控制精准，红外线接收器114无法接收红外线后，会控制气缸19伸展带动挡板110向下移动，使得出料槽18打开，从而将称取的原料悉数排出。
两个所述滑动盒112的正面之间固定连接有固定板115，所述安装框12的正面固定连接有固定块116，所述固定块116的顶部转动连接有螺纹杆117，所述螺纹杆117的顶端贯穿所述固定板115并延伸至所述固定板115的顶部，所述螺纹杆117与所述固定板115螺纹连接。
通过手动旋转螺纹杆117可以使得固定板115向上移动或者向下移动，从而能够控制两个滑动盒112向上移动或者向下移动，进而使得红外线发射器113和红外线接收器114能够同步调节位置，进而可以对每次称重的量进行调节，便于在加工不同规格的钛筒时，对原料进行不同重量的定量。
所述红外线发射器113与所述红外线接收器114处于同一水平面，且红外线发射器113与所述红外线接收器114之间没有阻挡。
所述底座11的顶部设置有控制器118。
控制器118与红外线接收器114以及气缸19电连接，由红外线接收器114发送电信号给控制器118控制气缸19进行伸展或者收缩。
所述称重框15内壁的底部设置有导向板119，所述导向板119的斜面朝向于所述出料槽18，所述挡板110的右侧向下倾斜，所述挡板110与所述出料槽18吻合。
通过导向板119的设置能够将原料导向于出料槽18，便于将原料排出，通过挡板110的倾斜设置同样能够起到导向作用，能够将排出的原料导入收集框或者熔铸组件2内。
所述整理组件8包括稳定座81，所述稳定座81的顶部开设有两个放置槽82，所述稳定座81的两侧均固定连接有支撑架83，所述支撑架83的底部开设有凹槽84，所述支撑架83的顶部固定连接有凸块85。
通过放置槽82的设置能够对加工后的钛筒进行整齐摆放，防止钛筒表面发生磨损，同时通过凹槽84与凸块85的定位，使得两个稳定座81可以堆叠起来，便于对钛筒进行摆动，增加了空间的利用率。
所述凹槽84与所述凸块85相适配，所述稳定座81的底部与所述支撑架83的底部处于同一水平面。
所述稳定座81的顶部设置有两个辅助块86，所述辅助块86上固定连接有阻尼套87，所述阻尼套87的内部转动连接有转动杆88，所述转动杆88的一端固定连接有限位杆89。
通过手动旋转转动杆88使得限位杆89旋转，处于水平状态，从而能够对放置槽82内部的钛筒进行限位，防止钛筒前后出现滑动甚至脱落，旋转转动杆88使得限位杆89旋转，处于垂直状态，从而不会对钛筒进行限位，便于将钛筒取下。
通过阻尼套87的设置能够增大与转动杆88的摩擦力，使得限位杆89处于水平状态时，转动杆88也能够固定住，不会发生旋转。
一种钛筒加工生产线的制造流程，包括以下步骤：
S1：通过称重组件1对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
S2：通过熔铸组件2将S1中称取的海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
S3：通过锻造组件3将S2中钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
S4：通过穿孔扩孔组件4将S3中锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
S5：通过轧环组件5将S4中冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
S6：通过车环组件6将S5中轧好的所述钛环进行车削、抛光；
S7：通过旋压组件7将S6中轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
S8：通过整理组件8将S7中旋压后的无缝钛筒进行整理排列。
本发明提供的钛筒加工生产线及其制造流程的工作原理如下：
通过称重组件1对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重，随后通过熔铸组件2将称取的海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭，接着通过锻造组件3将钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒，其次通过穿孔扩孔组件4将锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔，随后通过轧环组件5将冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环，接着通过车环组件6将轧好的所述钛环进行车削、抛光，随后通过旋压组件7将轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒，最后通过整理组件8将旋压后的无缝钛筒进行整理排列。
与相关技术相比较，本发明提供的钛筒加工生产线及其制造流程具有如下有益效果：
通过称量对氧间隙元素含量和Fe、C、N、H杂质元素的严格精确控制，在高洁净度真空熔炼工艺下实现对铸锭成分的精准控制，通过对原材料海绵钛的优选和熔炼实施过程的严格参数控制来获得成分均匀性最佳的低杂质含量TA1优质铸锭，通过铸锭锻造加轧环工序的热加工优化达到对旋压坯料组织的充分细化，为旋压后的阴极棍组织均匀性控制奠定坚实的细晶组织基础，避免阴极辊使用过程表面花斑的形成。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种钛筒加工生产线，其特征在于，包括：
称重组件(1)：用于对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
熔铸组件(2)：用于对所述海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
锻造组件(3)：用于将所述钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
穿孔扩孔组件(4)：用于将锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
轧环组件(5)：用于将冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
车环组件(6)：用于将轧好的所述钛环进行车削、抛光；
旋压组件(7)：用于将轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
整理组件(8)：用于对所述钛筒进行整理排列。
2.根据权利要求1所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述称重组件(1)包括底座(11)，所述底座(11)的顶部固定连接有安装框(12)，所述安装框(12)内壁的两侧之间滑动连接有滑动板(13)，所述滑动板(13)的顶部固定连接有两个连接杆(14)，两个所述连接杆(14)的顶端之间固定连接有称重框(15)，所述安装框(12)内壁的底部设置有压力传感器(16)，所述压力传感器(16)的顶部与所述滑动板(13)的底部之间设置有压缩弹簧(17)，所述称重框(15)的底部设置有出料槽(18)，所述称重框(15)的底部固定连接有气缸(19)，所述气缸(19)的底端固定连接有挡板(110)，所述挡板(110)的顶部抵触于所述出料槽(18)的底部，所述安装框(12)的两侧均开设有通孔(111)，所述安装框(12)的两侧均设置有滑动盒(112)，两个所述滑动盒(112)的内部分别安装有红外线发射器(113)和红外线接收器(114)。
3.根据权利要求2所述的钛筒加工生产线，其特征在于，两个所述滑动盒(112)的正面之间固定连接有固定板(115)，所述安装框(12)的正面固定连接有固定块(116)，所述固定块(116)的顶部转动连接有螺纹杆(117)，所述螺纹杆(117)的顶端贯穿所述固定板(115)并延伸至所述固定板(115)的顶部，所述螺纹杆(117)与所述固定板(115)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述红外线发射器(113)与所述红外线接收器(114)处于同一水平面，且红外线发射器(113)与所述红外线接收器(114)之间没有阻挡。
5.根据权利要求3所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述底座(11)的顶部设置有控制器(118)。
6.根据权利要求2所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述称重框(15)内壁的底部设置有导向板(119)，所述导向板(119)的斜面朝向于所述出料槽(18)，所述挡板(110)的右侧向下倾斜，所述挡板(110)与所述出料槽(18)吻合。
7.根据权利要求1所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述整理组件(8)包括稳定座(81)，所述稳定座(81)的顶部开设有两个放置槽(82)，所述稳定座(81)的两侧均固定连接有支撑架(83)，所述支撑架(83)的底部开设有凹槽(84)，所述支撑架(83)的顶部固定连接有凸块(85)。
8.根据权利要求7所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述凹槽(84)与所述凸块(85)相适配，所述稳定座(81)的底部与所述支撑架(83)的底部处于同一水平面。
9.根据权利要求7所述的钛筒加工生产线，其特征在于，所述稳定座(81)的顶部设置有两个辅助块(86)，所述辅助块(86)上固定连接有阻尼套(87)，所述阻尼套(87)的内部转动连接有转动杆(88)，所述转动杆(88)的一端固定连接有限位杆(89)。
10.一种钛筒加工生产线的制造流程，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过称重组件(1)对所述钛筒的原材料海绵钛进行称重；
S2：通过熔铸组件(2)将S1中称取的海绵钛进行均匀化处理，形成钛铸锭；
S3：通过锻造组件(3)将S2中钛铸锭进行切割定量后，分别进行多火次锻造以细化晶粒；
S4：通过穿孔扩孔组件(4)将S3中锻造好的所述钛铸锭进行冲孔、扩孔；
S5：通过轧环组件(5)将S4中冲孔、扩孔后的所述钛铸锭进行轧环，形成筒状钛环；
S6：通过车环组件(6)将S5中轧好的所述钛环进行车削、抛光；
S7：通过旋压组件(7)将S6中轧好的所述钛环，旋压成无缝钛筒；
S8：通过整理组件(8)将S7中旋压后的无缝钛筒进行整理排列。
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