CN115386705A - 一种tc4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，具体步骤如下：1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热；2)高压水除鳞；3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机；4)精轧：经过传输进入精轧机构；5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取；6)开卷及焊接：通过焊接机构将相邻两组钛合金板进行焊接固定，便于钛合金板整体酸洗；7)退火：8)破磷抛丸；通过抛丸机对退火后的钛合金板进行抛丸处理；9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；10)清洗及烘干。本发明能够高效独立的完成对TC4钛合金板的生产加工。
Description
技术领域
本发明属于钛合金板生产技术领域，特别涉及一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺。
背景技术
钛及其合金因具有密度小、比强度高等优点而广泛应用于航空航天、汽车和船舶等行业。Ti-6Al-4V(以下简称TC4)，TC4于1954年在美国首先研制成功，由于其良好的综合性能及工艺特性，成为钛工业中的王牌合金，被广泛的应用于化工、电力、航空航天、体育器械等领域口。迄今为止，虽然TC4己经问世了70多年的时间，但是由于人们对于材料设计概念的变化，以及新技术、新应用领域的开发，TC4仍然是当今钛合金研究中的热点合金,属于Ti-Al-V系典型的a+β型双相热理钛合金，是目前世界范围内应用最为广泛的钛合金之一；
TC4钛合金是一种具有α+β两相钛合金，因其优异的耐蚀性能和高的比强度，广泛应用于航空航天、化工、电力、医疗等领域，成为钛工业的王牌合金，TC4钛合金在室温下属于难变形材料，其锻造和弯曲都需在高温下进行，加工变形区间窄，变形抗力大；
同时在实验生产过程中发下以下问题，酸洗后需要进过清洗装置进行表面的刷洗和漂洗等步骤，在刷洗过程中配合喷洗效果会更好，但是多数设备根据板材宽度调节时较为困难，而且还不一定掌控喷头水量，容易浪费水源，常规手段是通过控制阀直接控制管道水量，但是此种手段也同时降低了喷头的冲击力度，降低了喷洗与刷洗的效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，能够高效独立的完成对TC4钛合金板的生产加工。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，具体步骤如下：
1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热，其加热步骤依分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在680-720℃，加热时间为70-75min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在720-800℃，加热时间为40-45min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在900-950℃，加热时间为80-120min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在920-945℃，加热时间为80-120min；总加热时间270-360min；
2)高压水除鳞，通过高压水喷射机构对加热的钛合金板坯表面的氧化皮进行去除；
3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钛合金板坯进行5道次轧制；一道次压下率为12.5-14％；二道次压下率为14-15％；三道次压下率为17-18％；四道次压下率为20-22％；五道次压下率为29-31％；
4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为820-860℃；精轧结束温度750-830℃；
5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取；
6)开卷及焊接：通过焊接机构将相邻两组钛合金板进行焊接固定，便于钛合金板整体酸洗；
7)退火：通过退火装置对钛合金板进行退火处理，然后进行冷却，退火装置前设有清扫装置，首先对钛合金板表面进行清扫，避免钛合金板经过车间内长距离的传输使表面存在附着物进而影响退火质量；
8)破磷抛丸；通过抛丸机对退火后的钛合金板进行抛丸处理；
9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；混酸一段HNO3浓度为50-60g/L，HF浓度为5-9g/L，金属离子＜40g/L，温度45-60℃；混酸二段HNO3浓度为40-60g/L，HF浓度＜0.5g/L，金属离子＜40g/L，温度30-45℃；酸洗后通过挤干装置对钛合金板进行挤干；
10)清洗及烘干：通过清洗装置对酸洗后的钛合金板进行清洗，然后通过烘干系统对钛合金板进行烘干后再进行卷曲处理。
步骤10)清洗装置包括清洗装置包括箱体、刷洗机构、冲洗机构；箱体内两端设有钛合金板的进出口和导向辊，箱体内设有变向辊用于改变钛合金板的传输方向，箱体两侧外壁设有滑槽和通槽；刷洗机构包括张紧机构、顶推机构、电机、滑座、刷洗辊；顶推机构设有一对并对称分布在钛合金板两侧，刷洗辊设有一对并对称设于钛合金板两侧；滑座设有两组并分别设于箱体两侧的滑槽内，每组滑座设有一对；刷洗辊两端转动连接滑座，刷洗辊一端设有链轮；顶推机构连接滑座；张紧机构设于顶推机构之间，电机设于张紧机构下方；冲洗机构设有一对并对称设于刷洗机构两侧。
所述顶推机构包括弹簧Ⅱ、固定板Ⅱ、螺纹杆；所述固定板Ⅱ固定在箱体外壁上并且固定板Ⅱ上设有通孔，所述螺纹杆一端固定连接滑座，另一端穿过固定板Ⅱ上设有的通孔，螺纹杆一端设有螺母；所述弹簧Ⅱ套接螺纹杆，弹簧Ⅱ一端顶触滑座，另一端顶触固定板Ⅱ。
所述张紧机构包括固定板Ⅰ、导向轴、弹簧Ⅰ、固定框Ⅰ；所述固定板Ⅰ固定在箱体外壁上，导向轴穿过固定板Ⅰ并滑动连接，导向轴一端固定连接固定框Ⅰ，弹簧Ⅰ套接导向轴，弹簧Ⅰ一端顶触固定框Ⅰ，另一端顶触固定板Ⅰ，固定框Ⅰ上设有链轮，电机轴端设有链轮通过链条连接固定框Ⅰ上的链轮和刷洗辊一端的链轮。
所述冲洗机构包括喷淋机构、控制机构Ⅰ、控制机构Ⅱ。
喷淋机构包括水管Ⅰ、水管Ⅱ、固定板Ⅲ、软管、固定板Ⅴ、水管Ⅲ、喷头、导向杆Ⅰ；所述水管Ⅰ两端连接箱体，水管Ⅰ一端连接外部供水系统，包括水泵、水池；所述水管Ⅱ设有若干并均匀连接水管Ⅰ，水管Ⅱ两端设有球头，水管Ⅱ一端通过球头活动连接水管Ⅰ，另一端通过球头活动连接固定板Ⅲ；所述固定板Ⅴ设有若干并与固定板Ⅲ相对应；所述导向杆Ⅰ两端分别穿过固定板Ⅲ和固定板Ⅴ并相互滑动连接，水管Ⅲ一端固定连接固定板Ⅴ，所述软管两端分别连通水管Ⅱ和水管Ⅲ，所述水管Ⅲ内设有锥型块；所述喷头通过螺纹转动连接水管Ⅲ一端，喷头上设有齿牙，喷头内孔呈锥型。
控制机构Ⅰ包括齿板、导向杆Ⅱ、齿盘Ⅰ、齿盘Ⅱ、链条、转盘；所述转盘通过轴承座固定在箱体内壁一侧，齿盘Ⅰ和齿盘Ⅱ通过轴承座固定箱体外壁一侧，转盘的转动轴和齿盘Ⅰ的转动轴上设有链轮并通过链条连接；齿盘Ⅱ啮合齿盘Ⅰ；所述齿板两端通过固定轴连接转盘和齿盘Ⅰ，所述齿板和链条穿过箱体外壁上的通槽；所述导向杆Ⅱ两端固定连接箱体内壁，固定板Ⅴ通过通孔滑动连接导向杆Ⅱ。
控制机构Ⅱ包括固定架、固定杆、连接杆、限位板、调节杆Ⅰ、调节杆Ⅱ、固定框Ⅱ、固定柱、控制杆Ⅱ；固定架固定在水管Ⅰ上，固定架上设有滑槽Ⅱ，固定架两端设有连接板并连接箱体内壁；固定杆设有若干并固定连接水管Ⅱ，固定杆设于滑槽Ⅱ内，固定杆直径小于滑槽Ⅱ的宽度，限位板固定在固定杆上并位于固定架两侧；连接杆转动连接固定杆，调节杆Ⅰ与连接杆固定连接，调节杆Ⅰ一端设有控制杆Ⅰ，调节杆Ⅰ另一端穿过箱体并转动连接调节杆Ⅱ，调节杆Ⅱ上设有螺纹并通过螺纹连接固定框Ⅱ，固定框Ⅱ固定在箱体外壁上，所述固定柱固定在固定架中间，控制杆Ⅱ转动连接固定柱顶部，控制杆Ⅱ两端转动连接控制杆Ⅰ。
进一步的，齿盘Ⅰ和转盘上设有弹性机构，包括限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、导向柱、固定块、弹簧Ⅲ；限位块Ⅰ和限位块Ⅱ固定在齿盘Ⅰ或转盘上，导向柱两端固定连接限位块Ⅰ和限位块Ⅱ，固定块滑动连接导向柱，导向柱上设有键块；弹簧Ⅲ套接导向柱，弹簧Ⅲ一端顶触固定块，另一端顶触限位块Ⅰ；所述齿板端部通过固定轴转动连接固定块。
本发明与现有技术相比较有益效果表现在：
1)通过弹簧Ⅱ推动滑座沿滑槽滑动进而推动刷洗辊刷洗钛合金板；通过转动螺母调节弹簧Ⅱ的最大顶推距离使刷洗辊适应不同厚度钛合金板的刷洗；
2)通过转动齿盘Ⅱ带动齿盘Ⅰ转动进而带动齿板以圆形为轨迹进行运动，使齿板于最低点时啮合喷头上的齿牙，从而通过齿板带动喷头转动，改变喷头内孔与锥型块之间间隙，达到改变喷头流量的效果；
3)通过转动调节杆Ⅱ拉动调节杆Ⅰ和控制杆Ⅰ向两侧拉伸或向中间压缩，进而带动水管Ⅰ和固定板Ⅲ以水管Ⅰ一端的球头为中心转动，进而通过导向杆Ⅰ的支撑连接作用带动固定板Ⅴ沿导向杆Ⅱ滑动，进而带动喷头移动，完成了喷头向中间减小喷射范围或向两侧扩大喷射范围的调节，以适应不同宽度钛合金板的冲洗过程；随着水管Ⅱ的转动，固定板Ⅲ与固定板Ⅴ之间的距离会增大或减小，软管在通水过程中起到补偿管的作用，导向杆Ⅰ不仅起到支撑连接和导向的作用，还能保证相邻喷头之间的距离不变，避免了向中间调节喷头缩小喷射范围后喷头集中一点喷射的情况出现，影响冲洗效果；
4)在改进结构中，使用时，齿盘Ⅰ和转盘的安装低于喷头上的齿牙，此时齿盘Ⅰ和转盘转动带动齿板做轨迹为圆形的运动时，弹性机构未转动到最低点时齿板便会与喷头上的齿牙啮合，随着齿盘Ⅰ转动，齿板带动喷头转动，由于弹簧Ⅲ的弹性作用始终处于推动固定块的状态，进一步的增大了齿板与喷头齿牙的啮合时间，从而使齿盘Ⅰ转动一圈完成的喷头调节量大大增加，提高了调节效率；而不是仅仅在齿盘Ⅰ转动到最低点时齿盘与喷头齿牙啮合带动的少量调节，需要转动多圈齿盘Ⅰ才能完成调节的情况。
附图说明
附图1是本发明一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺结构示意图；
附图2是附图1箱体内部正视图；
附图3是附图1中冲洗机构的结构示意图；
附图4是附图1中刷洗机构的结构示意图；
附图5是附图4中的局部结构放大示意图；
附图6是附图1中局部结构放大示意图；
附图7是附图3中喷淋机构的结构示意图；
附图8是附图7中水管Ⅲ的结构示意图；
附图9是附图8中锥型块的结构示意图；
附图10是附图7中喷头的剖面结构示意图；
附图11是附图3冲洗机构中水管Ⅱ调节后的俯视效果图；
附图12是附图3中控制机构中齿盘Ⅰ和转盘结构改进示意图；
附图13是附图12中局部结构放大示意图；
图中：1、箱体；101、导向辊；102、变向辊；103、滑槽；2、刷洗机构；21、张紧机构；2101、固定板Ⅰ；2102、导向轴；2103、弹簧Ⅰ；2104、固定框Ⅰ；22、顶推机构；2201、弹簧Ⅱ；2202、固定板Ⅱ；2203、螺纹杆；23、电机；24、滑座；25、刷洗辊；3、冲洗机构；31、喷淋机构；3101、水管Ⅰ；3102、水管Ⅱ；3103、固定板Ⅲ；3104、软管；3105、固定板Ⅴ；3106、水管Ⅲ；31061、锥型块；3107、喷头；3108、导向杆Ⅰ；32、控制机构Ⅰ；3201、齿板；3202、导向杆Ⅱ；3203、齿盘Ⅰ；32031、限位块Ⅰ；32032、弹簧Ⅲ；32033、导向柱；32034、固定块；32035、限位块Ⅱ；3204、齿盘Ⅱ；3205、链条；3206、转盘；33、控制机构Ⅱ；3301、固定架；33011、滑槽Ⅱ；33012、连接板；3302、固定杆；3303、连接杆；3304、限位板；3305、调节杆Ⅰ；33051、控制杆Ⅰ；3306、调节杆Ⅱ；3307、固定框Ⅱ；3308、固定柱；3309、控制杆Ⅱ；4、钛合金板。
具体实施方式
为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-13，对本发明的技术方案进一步具体说明。
实施例1：
一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，具体步骤如下：
1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热，其加热步骤依分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在705℃，加热时间为72min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在760℃，加热时间为42.5min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在920℃，加热时间为107min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在933℃，加热时间为105min；总加热时间326.5min；
2)高压水除鳞，通过高压水喷射机构对加热的钛合金板坯表面的氧化皮进行去除；
3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钛合金板坯进行5道次轧制；一道次压下率为12.95％；二道次压下率为14.5％；三道次压下率为17.35％；四道次压下率为21.5％；五道次压下率为30.2％；
4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为855℃；精轧结束温度780℃；
5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取；
6)开卷及焊接：通过焊接机构将相邻两组钛合金板进行焊接固定，便于钛合金板整体酸洗；
7)退火：通过退火装置对钛合金板进行退火处理，然后进行冷却，退火装置前设有清扫装置，首先对钛合金板表面进行清扫，避免钛合金板经过车间内长距离的传输使表面存在附着物进而影响退火质量；
8)破磷抛丸；通过抛丸机对退火后的钛合金板进行抛丸处理；
9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；混酸一段HNO3浓度为58g/L，HF浓度为8.5g/L，金属离子为35g/L，温度为55.5℃；混酸二段HNO3浓度为48g/L，HF浓度＜0.33g/L，金属离子为38g/L，温度为43.5℃；酸洗后通过挤干装置对钛合金板进行挤干；
10)清洗及烘干：通过清洗装置对酸洗后的钛合金板进行清洗，然后通过烘干系统对钛合金板进行烘干后再进行卷曲处理。
步骤10)中清洗装置包括箱体1、刷洗机构2、冲洗机构3；箱体1内两端设有钛合金板4的进出口和导向辊101，箱体1内设有变向辊102用于改变钛合金板4的传输方向，箱体1两侧外壁设有滑槽103和通槽；刷洗机构2包括张紧机构21、顶推机构22、电机23、滑座24、刷洗辊25；顶推机构22设有一对并对称分布在钛合金板4两侧，刷洗辊25设有一对并对称设于钛合金板4两侧；滑座24设有两组并分别设于箱体1两侧的滑槽103内，每组滑座24设有一对；刷洗辊25两端转动连接滑座24，刷洗辊25一端设有链轮；顶推机构22连接滑座24，推动滑座24在滑槽103内滑动使刷洗辊25贴合钛合金板4；张紧机构21设于顶推机构22之间，电机23设于张紧机构21下方；冲洗机构3设有一对并对称设于刷洗机构2两侧。
所述顶推机构22包括弹簧Ⅱ2201、固定板Ⅱ2202、螺纹杆2203；所述固定板Ⅱ2202固定在箱体1外壁上并且固定板Ⅱ2202上设有通孔，所述螺纹杆2203一端固定连接滑座24，另一端穿过固定板Ⅱ2202上设有的通孔，螺纹杆2203一端设有螺母；所述弹簧Ⅱ2201套接螺纹杆2203，弹簧Ⅱ2201一端顶触滑座24，另一端顶触固定板Ⅱ2202；通过弹簧Ⅱ2201推动滑座24沿滑槽103滑动进而推动刷洗辊25刷洗钛合金板4；通过转动螺母调节弹簧Ⅱ2201的最大顶推距离使刷洗辊25适应不同厚度钛合金板4的刷洗。
所述张紧机构21包括固定板Ⅰ2101、导向轴2102、弹簧Ⅰ2103、固定框Ⅰ2104；所述固定板Ⅰ2101固定在箱体1外壁上，导向轴2102穿过固定板Ⅰ2101并滑动连接，导向轴2102一端固定连接固定框Ⅰ2104，弹簧Ⅰ2103套接导向轴2102，弹簧Ⅰ2103一端顶触固定框Ⅰ2104，另一端顶触固定板Ⅰ2101，固定框Ⅰ2104上设有链轮，电机23轴端设有链轮并通过链条连接固定框Ⅰ2104上的链轮和刷洗辊25一端的链轮；通过电机23带动刷洗辊25转动进行刷洗，张紧机构21推动链条处于张紧状态。
所述冲洗机构3包括喷淋机构31、控制机构Ⅰ32控制机构Ⅱ33。
喷淋机构31包括水管Ⅰ3101、水管Ⅱ3102、固定板Ⅲ3103、软管3104、固定板Ⅴ3105、水管Ⅲ3106、喷头3107、导向杆Ⅰ3108；所述水管Ⅰ3101两端连接箱体1，水管Ⅰ3101一端连接外部供水系统，包括水泵、水池；所述水管Ⅱ3102设有若干并均匀连接水管Ⅰ3101，水管Ⅱ3102两端设有球头，水管Ⅱ3102一端通过球头活动连接水管Ⅰ3101，另一端通过球头活动连接固定板Ⅲ3103；所述固定板Ⅴ3105设有若干并与固定板Ⅲ3103相对应；所述导向杆Ⅰ3108两端分别穿过固定板Ⅲ3103和固定板Ⅴ3105并相互滑动连接，水管Ⅲ3106一端固定连接固定板Ⅴ3105，所述软管3104两端分别连通水管Ⅱ3102和水管Ⅲ3106，所述水管Ⅲ3106内设有锥型块31061；所述喷头3107通过螺纹转动连接水管Ⅲ3106一端，喷头3107上设有齿牙，喷头3107内孔呈锥型，喷头3107内孔与锥型块31061之间设有间隙用于通水。
控制机构Ⅰ32包括齿板3201、导向杆Ⅱ3202、齿盘Ⅰ3203、齿盘Ⅱ3204、链条3205、转盘3206；所述转盘3206通过轴承座固定在箱体1内壁一侧，齿盘Ⅰ3203和齿盘Ⅱ3204通过轴承座固定箱体1外壁一侧，转盘3206的转动轴和齿盘Ⅰ3203的转动轴上设有链轮并通过链条3205连接；齿盘Ⅱ3204啮合齿盘Ⅰ3203；所述齿板3201两端通过固定轴连接转盘3206和齿盘Ⅰ3203，所述齿板3201和链条3205穿过箱体1外壁上的通槽；所述导向杆Ⅱ3202两端固定连接箱体1内壁，固定板Ⅴ3105通过通孔滑动连接导向杆Ⅱ3202。
通过转动齿盘Ⅱ3204带动齿盘Ⅰ3203转动使齿板3201于最低点时啮合喷头3107上的齿牙，进而带动齿板3201以圆形为轨迹进行运动，从而通过齿板3201带动喷头3107转动，改变喷头3107内孔与锥型块31061之间间隙，达到改变喷头3107流量的效果。
控制机构Ⅱ33包括固定架3301、固定杆3302、连接杆3303、限位板3304、调节杆Ⅰ3305、调节杆Ⅱ3306、固定框Ⅱ3307、固定柱3308、控制杆Ⅱ3309；固定架3301固定在水管Ⅰ3101上，固定架3301上设有滑槽Ⅱ33011，固定架3301两端设有连接板33012并连接箱体1内壁；固定杆3302设有若干并固定连接水管Ⅱ3102，固定杆3302设于滑槽Ⅱ33011内，固定杆3302直径小于滑槽Ⅱ33011的宽度使其可以在滑槽Ⅱ33011内移动，限位板3304固定在固定杆3302上并位于固定架3301两侧保证所有水管Ⅰ3101位于同一高度；连接杆3303转动连接固定杆3302，调节杆Ⅰ3305与连接杆3303固定连接，调节杆Ⅰ3305一端设有控制杆Ⅰ33051，调节杆Ⅰ3305另一端穿过箱体1并转动连接调节杆Ⅱ3306，调节杆Ⅱ3306上设有螺纹并通过螺纹连接固定框Ⅱ3307，固定框Ⅱ3307固定在箱体1外壁上，所述固定柱3308固定在固定架3301中间，控制杆Ⅱ3309转动连接固定柱3308顶部，控制杆Ⅱ3309两端转动连接控制杆Ⅰ33051；通过转动调节杆Ⅱ3306拉动调节杆Ⅰ3305和控制杆Ⅰ33051向两侧拉伸或向中间压缩，进而带动水管Ⅰ3101和固定板Ⅲ3103以水管Ⅰ3101一端的球头为中心转动，进而通过导向杆Ⅰ3108的支撑连接作用带动固定板Ⅴ3105沿导向杆Ⅱ3202滑动，进而带动喷头3107移动，完成了喷头3107向中间减小喷射范围或向两侧扩大喷射范围的调节，以适应不同宽度钛合金板4的冲洗过程；随着水管Ⅱ3102的转动，固定板Ⅲ3103与固定板Ⅴ3105之间的距离会增大或减小，软管3104在通水过程中起到补偿管的作用，导向杆Ⅰ3108不仅起到支撑连接和导向的作用，还能保证相邻喷头3107之间的距离不变，避免了向中间调节喷头3107缩小喷射范围后喷头3107集中一点喷射的情况出现，影响冲洗效果。
进一步的，齿盘Ⅰ3203和转盘3206上设有弹性机构，包括限位块Ⅰ32031、限位块Ⅱ32035、导向柱32033、固定块32034、弹簧Ⅲ32032；限位块Ⅰ32031和限位块Ⅱ32035固定在齿盘Ⅰ3203或转盘3206上，导向柱32033两端固定连接限位块Ⅰ32031和限位块Ⅱ32035，固定块32034滑动连接导向柱32033，导向柱32033上设有键块避免固定块32034随意转动；弹簧Ⅲ32032套接导向柱32033，弹簧Ⅲ32032一端顶触固定块32034，另一端顶触限位块Ⅰ32031；所述齿板3201端部通过固定轴转动连接固定块32034；使用时，齿盘Ⅰ3203和转盘3206的安装使其外径低于喷头3107上的齿牙，此时齿盘Ⅰ3203和转盘3206转动带动齿板3201做轨迹为圆形的运动时，弹性机构未转动到最低点时齿板3201便会与喷头3107上的齿牙啮合，随着齿盘Ⅰ3203转动，齿板3201带动喷头3107转动，由于弹簧Ⅲ32032的弹性作用始终处于推动固定块32034的状态，进一步的增大了齿板3201与喷头3107齿牙的啮合时间，从而使齿盘Ⅰ3203转动一圈完成的喷头3107调节量大大增加，提高了调节效率；而不是仅仅在齿盘Ⅰ3203转动到最低点时齿板3201与喷头3107齿牙啮合带动的少量调节，需要转动多圈齿盘Ⅰ3203才能完成调节的情况。
实施例2：
与实施例1相比较所不同的是：
步骤1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热，其加热步骤依分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在710℃，加热时间为73.5min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在775.5℃，加热时间为42.65min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在935℃，加热时间为111min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在945℃，加热时间为112min；总加热时间339.15min；
步骤3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钛合金板坯进行5道次轧制；一道次压下率为13％；二道次压下率为14.65％；三道次压下率为17.6％；四道次压下率为21.35％；五道次压下率为30.65％；
步骤4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为854℃；精轧结束温度788℃；
步骤9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；混酸一段HNO3浓度为56.5g/L，HF浓度为6.6g/L，金属离子为36.5g/L，温度为52℃；混酸二段HNO3浓度为52g/L，HF浓度为0.4g/L，金属离子为36g/L，温度为41℃。
实施例3：
与实施例1相比较所不同的是：
步骤1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热，其加热步骤依分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；预热段，温度控制在695℃，加热时间为71min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在751℃，加热时间为44min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在910℃，加热时间为108.5min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在920℃，加热时间为114min；总加热时间337.5min；
步骤3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钛合金板坯进行5道次轧制；一道次压下率为13.2％；二道次压下率为14.8％；三道次压下率为17.55％；四道次压下率为21.8％；五道次压下率为29.8％；
步骤4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为858℃；精轧结束温度786℃；
步骤9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；混酸一段HNO3浓度为57g/L，HF浓度为6.8g/L，金属离子为37g/L，温度为50℃；混酸二段HNO3浓度为58g/L，HF浓度为0.45g/L，金属离子为34.5g/L，温度为40.5℃；酸洗后通过挤干装置对钛合金板进行挤干。
对比例1：采用实施例1-3中任意实施例所轧制的板材，再采用专利申请公布号为CN113617862A一种TA18钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺中的酸洗工艺进行酸洗。
对比例2：采用实施例1-3中任意实施例所轧制的板材，再采用专利申请公布号为CN112746283A一种钛板酸洗系统及其工艺中的酸洗工艺进行酸洗。
依据GB/T3621-2007的检验标准和方法对各项实施例及对比例所轧制的钛合金板进行检验，所得力学性能数据如下表所示：
根据上述标准对板材的外观质量检验及结果如下：
实施例1、实施例2、实施例3的表面检验结果；板面表面清洁，无明显划伤、压痕、凹坑等缺陷；板材表面无裂纹、起皮、氧化皮、压折、金属与非金属夹、碱洗痕迹。
对比例1、对比例2的表面检验结果：板面无明显划伤、压痕、凹坑等缺陷；但是局部存在发暗、水渍现象。
根据以上结论可得知，以上所述实施例、对比例的检验结果中机械性能均满足GB/T3621-2007的检验标准；但是实施例1-3中板材的表面质量效果最佳，对比例板面质量均出现不同程度表面发暗的情况。
以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于具体步骤如下：
1)准备钛合金板坯至加热炉进行加热，其加热步骤依分为预热段、加热一段、加热二段、均热段；
2)高压水除鳞，通过高压水喷射机构对加热的钛合金板坯表面的氧化皮进行去除；
3)粗轧：加热后的钛合金板坯经过传输辊传送至粗轧机，传送装置上设有相应的保温罩；粗轧时对钛合金板坯进行5道次轧制；
4)精轧：经过传输进入精轧机构，精轧采用升速轧制，精轧开轧温度设为820-860℃；精轧结束温度750-830℃；
5)卷取：精轧后送入卷取机构进行卷取；
6)开卷及焊接：通过焊接机构将相邻两组钛合金板进行焊接固定，便于钛合金板整体酸洗；
7)退火：通过退火装置对钛合金板进行退火处理，然后进行冷却，退火装置前设有清扫装置，首先对钛合金板表面进行清扫，避免钛合金板经过车间内长距离的传输使表面存在附着物进而影响退火质量；
8)破磷抛丸；通过抛丸机对退火后的钛合金板进行抛丸处理；
9)酸洗：通过酸洗机构对钛合金板进行酸洗去除氧化皮；酸洗工艺设有混酸一段，混酸二段；混酸一段HNO3浓度为50-60g/L，HF浓度为5-9g/L，金属离子＜40g/L，温度45-60℃；混酸二段HNO3浓度为40-60g/L，HF浓度＜0.5g/L，金属离子＜40g/L，温度30-45℃；酸洗后通过挤干装置对钛合金板进行挤干；
10)清洗及烘干：通过清洗装置对酸洗后的钛合金板进行清洗，然后通过烘干系统对钛合金板进行烘干后再进行卷曲处理。
2.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于步骤1)中预热段，温度控制在680-720℃，加热时间为70-75min；预热段完成后进入加热一段加热，温度控制在720-800℃，加热时间为40-45min；加热一段完成后进入加热二段加热，温度控制在900-950℃，加热时间为80-120min；加热二段完成后进入均热段，温度控制在920-945℃，加热时间为80-120min；总加热时间270-360min。
3.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于步骤3)中一道次压下率为12.5-14％；二道次压下率为14-15％；三道次压下率为17-18％；四道次压下率为20-22％；五道次压下率为29-31％。
4.根据权利要求1所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于步骤10)清洗装置包括清洗装置包括箱体、刷洗机构、冲洗机构；箱体内两端设有钛合金板的进出口和导向辊，箱体内设有变向辊用于改变钛合金板的传输方向，箱体两侧外壁设有滑槽和通槽；刷洗机构包括张紧机构、顶推机构、电机、滑座、刷洗辊；顶推机构设有一对并对称分布在钛合金板两侧，刷洗辊设有一对并对称设于钛合金板两侧；滑座设有两组并分别设于箱体两侧的滑槽内，每组滑座设有一对；刷洗辊两端转动连接滑座，刷洗辊一端设有链轮；顶推机构连接滑座；张紧机构设于顶推机构之间，电机设于张紧机构下方；冲洗机构设有一对并对称设于刷洗机构两侧。
5.根据权利要求4所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于所述顶推机构包括弹簧Ⅱ、固定板Ⅱ、螺纹杆；所述固定板Ⅱ固定在箱体外壁上并且固定板Ⅱ上设有通孔，所述螺纹杆一端固定连接滑座，另一端穿过固定板Ⅱ上设有的通孔，螺纹杆一端设有螺母；所述弹簧Ⅱ套接螺纹杆，弹簧Ⅱ一端顶触滑座，另一端顶触固定板Ⅱ；
所述张紧机构包括固定板Ⅰ、导向轴、弹簧Ⅰ、固定框Ⅰ；所述固定板Ⅰ固定在箱体外壁上，导向轴穿过固定板Ⅰ并滑动连接，导向轴一端固定连接固定框Ⅰ，弹簧Ⅰ套接导向轴，弹簧Ⅰ一端顶触固定框Ⅰ，另一端顶触固定板Ⅰ，固定框Ⅰ上设有链轮，电机轴端设有链轮通过链条连接固定框Ⅰ上的链轮和刷洗辊一端的链轮。
6.根据权利要求4所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于所述冲洗机构包括喷淋机构、控制机构Ⅰ、控制机构Ⅱ；
喷淋机构包括水管Ⅰ、水管Ⅱ、固定板Ⅲ、软管、固定板Ⅴ、水管Ⅲ、喷头、导向杆Ⅰ；所述水管Ⅰ两端连接箱体，水管Ⅰ一端连接外部供水系统，包括水泵、水池；所述水管Ⅱ设有若干并均匀连接水管Ⅰ，水管Ⅱ两端设有球头，水管Ⅱ一端通过球头活动连接水管Ⅰ，另一端通过球头活动连接固定板Ⅲ；所述固定板Ⅴ设有若干并与固定板Ⅲ相对应；所述导向杆Ⅰ两端分别穿过固定板Ⅲ和固定板Ⅴ并相互滑动连接，水管Ⅲ一端固定连接固定板Ⅴ，所述软管两端分别连通水管Ⅱ和水管Ⅲ，所述水管Ⅲ内设有锥型块；所述喷头通过螺纹转动连接水管Ⅲ一端，喷头上设有齿牙，喷头内孔呈锥型。
7.根据权利要求6所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于控制机构Ⅰ包括齿板、导向杆Ⅱ、齿盘Ⅰ、齿盘Ⅱ、链条、转盘；所述转盘通过轴承座固定在箱体内壁一侧，齿盘Ⅰ和齿盘Ⅱ通过轴承座固定箱体外壁一侧，转盘的转动轴和齿盘Ⅰ的转动轴上设有链轮并通过链条连接；齿盘Ⅱ啮合齿盘Ⅰ；所述齿板两端通过固定轴连接转盘和齿盘Ⅰ，所述齿板和链条穿过箱体外壁上的通槽；所述导向杆Ⅱ两端固定连接箱体内壁，固定板Ⅴ通过通孔滑动连接导向杆Ⅱ。
8.根据权利要求6所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于控制机构Ⅱ包括固定架、固定杆、连接杆、限位板、调节杆Ⅰ、调节杆Ⅱ、固定框Ⅱ、固定柱、控制杆Ⅱ；固定架固定在水管Ⅰ上，固定架上设有滑槽Ⅱ，固定架两端设有连接板并连接箱体内壁；固定杆设有若干并固定连接水管Ⅱ，固定杆设于滑槽Ⅱ内，固定杆直径小于滑槽Ⅱ的宽度，限位板固定在固定杆上并位于固定架两侧；连接杆转动连接固定杆，调节杆Ⅰ与连接杆固定连接，调节杆Ⅰ一端设有控制杆Ⅰ，调节杆Ⅰ另一端穿过箱体并转动连接调节杆Ⅱ，调节杆Ⅱ上设有螺纹并通过螺纹连接固定框Ⅱ，固定框Ⅱ固定在箱体外壁上，所述固定柱固定在固定架中间，控制杆Ⅱ转动连接固定柱顶部，控制杆Ⅱ两端转动连接控制杆Ⅰ。
9.根据权利要求7所述的一种TC4钛合金热连轧板卷及其酸洗工艺，其特征在于齿盘Ⅰ和转盘上设有弹性机构，包括限位块Ⅰ、限位块Ⅱ、导向柱、固定块、弹簧Ⅲ；限位块Ⅰ和限位块Ⅱ固定在齿盘Ⅰ或转盘上，导向柱两端固定连接限位块Ⅰ和限位块Ⅱ，固定块滑动连接导向柱，导向柱上设有键块；弹簧Ⅲ套接导向柱，弹簧Ⅲ一端顶触固定块，另一端顶触限位块Ⅰ；所述齿板端部通过固定轴转动连接固定块。
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