CN1570218A - 钛阴极辊筒体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种钛阴极辊筒体的制造方法，先将钛板卷制成圆筒并对接缝处焊接；对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，将焊缝处镦粗后锻平；然后再对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，再将焊缝处镦粗后再锻平，反复多次，使焊缝处多次变形，且每一次变形量应在30％以上；对变形处热处理，温度控制在750～850℃之间。本发明通过对铸造组织加以变形，使铸造组织改变成与基材组织基本相同的等轴组织，从而消除了焊缝组织印在箔材上的周期性亮带，满足了箔材的生产技术要求，成本低，质量高，适用规格范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛阴极辊筒体的制造方法。
背景技术
用电解法生产铜、镍等金属箔材时，需使用钛阴极辊。阴极辊的质量直接影响箔材的质量。目前制造钛阴极辊筒体的方法主要有两种。一种是采用板材卷焊，钛筒上存在一条纵向焊缝，焊缝组织会印在箔材上，形成周期性的亮带，直接影响箔材的质量。另一种是通过锻造、轧环、旋压制成无缝钛筒，钛筒无纵向焊缝，满足了箔材的生产技术要求，但该方法需要大型专用设备，生产成本较高。此外，阴极辊用户希望辊面光洁度高，使用寿命长，必然要求辊材具有较高的硬度，硬度的提高必然要求材料的强度要提高，而强度的提高会给轧环和旋压带来困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛阴极辊筒体的制造方法，通过对铸造组织加以变形，使铸造组织改变成与基材组织基本相同的等轴组织，从而消除了焊缝组织印在箔材上的周期性亮带，满足了箔材的生产技术要求，且无需大型专用设备，制造出的钛筒成本低，质量高，适用规格范围广。此外，该方法也适用于钛合金、镍等金属，为其他用途的筒材制造创造了条件。
本发明的技术解决方案：
理论依据：焊缝是粗大的铸造组织，而基材是细小的等轴组织，两者在显微组织上的差别在宏观上就可以看到焊缝。这种差别在阴极辊生产箔材时就会印在箔材上，形成周期性的亮带，直接影响箔材的质量。因此，只要将铸造组织改变成与基材组织基本相同的等轴组织，即可消除焊缝组织印在箔材上的周期性亮带。要消除铸造组织，按照钛的加工原理，必须有一个破碎、形核、再结晶、晶粒长大的过程，一次对铸造组织加以变形，即使有70％的变形量也很难把铸造组织消除。必须使焊缝处多次变形才能将铸造组织改变成与基材组织基本相同的等轴组织。虽然焊缝处的显微组织与基材仍有不同，但在宏观上是看不到焊缝的。
变形采用镦粗(多次)—锻平(多次)的方法。在锻造时变形体内分为难变形区(1)、易变形区(2)和自由端(3)，难变形区就是和锤头接触的部分，难变形区的实际变形量一般在10％左右，这样小的变形量对改善晶粒组织是不利的。此外，坯料与锤头接触的面积越大，难变形区的面积就越大。因此为了减少难变形区的影响，锻平时必须采用小的进给。
制造方法：先将钛板卷制成圆筒并对接缝处焊接；对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，将焊缝处镦粗后锻平；然后再对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，再将焊缝处镦粗后再锻平，反复多次，使焊缝处多次变形，且每一次变形量应在30％以上；对变形处热处理，温度控制在750～850℃之间。
焊缝和热影响区第一次加热温度应该高一些，以后逐次降低。加热温度高对形核和长大有利，但是超过了相变点又形成了魏氏组织，这是不利的。
一般情况下焊缝处至少要有四次变形，且每一次变形量应在50％左右。镦粗部分锻平时采用逐步变形法，即锻平时采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
本发明通过对铸造组织加以变形，使铸造组织改变成与基材组织基本相同的等轴组织，从而消除了焊缝组织印在箔材上的周期性亮带，满足了箔材的生产技术要求，且无需大型专用设备，制造出的钛筒成本低，质量高，适用规格范围广。此外，该方法也适用于钛合金、镍等金属，为其他用途的筒材制造创造了条件。
附图说明
图1为本发明制造过程：卷制—焊接—镦粗(多次)—锻平(多次)示意图，
图2为本发明镦粗组织的结构示意图，
图3为本发明锻平过程示意图。
具体实施方式
结合附图1、2、3描述本发明的一种实施例。
1、先将钛板卷制成圆筒并对接缝处焊接，且要对焊缝进行质量检查。
2、对焊缝和热影响区进行第一次加热，温度控制在900℃左右，并对不变形的基材部分要冷却保护，防止不变形区的区域温度超过相变点下30℃；将焊缝处镦粗，然后再将镦粗部分锻平，且每一次变形量应在50％左右，镦粗部分锻平时采用逐步变形法，即采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
3、对焊缝和热影响区进行第二次加热，温度控制在850℃左右，并对不变形的基材部分要冷却保护，防止不变形区的区域温度超过相变点下30℃；将焊缝处镦粗，然后再将镦粗部分锻平，且每一次变形量应在50％左右，镦粗部分锻平时采用逐步变形法，即采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
4、对焊缝和热影响区进行第三次加热，温度控制在800℃左右，并对不变形的基材部分要冷却保护，防止不变形区的区域温度超过相变点下30℃；将焊缝处镦粗，然后再将镦粗部分锻平，且每一次变形量应在50％左右，镦粗部分锻平时采用逐步变形法，即采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
5、对焊缝和热影响区进行第四次加热，温度控制在750℃左右，并对不变形的基材部分要冷却保护，防止不变形区的区域温度超过相变点下30℃；将焊缝处镦粗，然后再将镦粗部分锻平，且每一次变形量应在50％左右，镦粗部分锻平时采用逐步变形法，即采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
6、对变形处热处理，温度控制在750～850℃之间。有条件时可对筒体整体热处理，这样更能促进基材和焊缝区的显微组织一致。
Claims (5)
1、一种钛阴极辊筒体的制造方法，其特征在于：
a、先将钛板卷制成圆筒并对接缝处焊接；
b、对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，将焊缝处镦粗后锻平；然后再对焊缝和热影响区加热，温度控制在750～950℃之间，并对不变形的基材部分要冷却保护，再将焊缝处镦粗后再锻平，反复多次，使焊缝处多次变形，且每一次变形量应在30％以上；
c、对变形处热处理，温度控制在750～850℃之间。
2、根据权利要求1所述的钛阴极辊筒体的制造方法，其特征在于：焊缝处至少要有四次变形，且每一次变形量应在50％左右。
3、根据权利要求1所述的钛阴极辊筒体的制造方法，其特征在于：焊缝和热影响区第一次加热温度应该高一些，以后逐次降低。
4、根据权利要求1或2或3所述的钛阴极辊筒体的制造方法，其特征在于：镦粗部分锻平时采用逐步变形法。
5、根据权利要求4所述的钛阴极辊筒体的制造方法，其特征在于：锻平时采用小的进给，每次进给量控制在10～30mm之间。
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