钛及钛合金板材加工技术 |
[ 信息发布:本站 | 发布时间:2024-08-20 | 浏览:724次 ] |
一、概述 目前国内的纯钛板材主要用于化工、石油、制药等领域,钛及钛合金板材的生产主要集中在西北以宝鸡为中心、东北以沈阳为中心和华东以上海为中心的三大地区,国内普遍采用传统的片式轧制方法生产纯钛板材。这三大地区中尤以宝鸡地区形成了上、下游产业链最完整、供应品种最齐全的基地。 钛合金板材主要应用于航空航天、舰船制造等领域,小部分用于新兴的体育用品等行业。由于具有强度高、塑性低的特性,钛合金板材不易加工,国际上普遍采用片式轧制方法生产钛合金板材。国内钛合金板材的生产主要集中在宝钛集团有限公司,该公司可生产最大厚度100mm的钛合金厚板及最薄0.3mm的薄板,产品质量满足国外AMS、AIMS、BMS等多个产品标准要求,并批量供应产品给空客、波音、罗罗、庞巴迪、古得里奇等国外知名公司。 随着国内对钛材需求的不断增加,钛带卷的需求越来越大。钛带卷主要用于制造板式换热器和钛焊管,应用于海水淡化、电站等领域。近几年来,我国宝钛集团、宝钢特钢、湖南金天、攀钢、云钢等企业投巨资建设钛带生产线,产能超过5万吨,目前已经陆续试生产出纯钛钛带。 (一)钛及钛合金板材的加工方式、分类及特点比较 钛及钛合金板材按厚度分类主要分为厚板(厚度>25.4mm)、中板(厚度4.76~25.4mm)、薄板(厚度<4.76mm);钛及钛合金板材的生产目前在国内以片式轧制方法为主,此加工方式生产的板材分为热轧板材和冷轧板材。 1.热轧板材 热轧生产主要有以下特点。 ①热轧时温度高,变形抗力低,道次压下量大,生产效率高。采用合适的变形工艺可获得组织性能优异的中、厚板材。 ② 高温下易被有害气体污染,形成脆性的表面吸气层,表面存在拉应力情况下,易造成表面开裂,这种裂纹对于塑性较差的钛合金(如TA6、TA7)是常见的。 ③由于钛加工温度窗口窄,热轧板材的生产对加工设备要求较高,如需要较大吨位的热轧轧机,同时还要配套高精度、高温加热炉等。 从20世纪90年代末开始,宝钛集团进行了包覆叠轧和叠轧工艺研究,大大简化了钛合金薄板的生产工艺流程,缩短了生产周期,提高了成品率和产品质量。宝钛集团已经完全掌握了这两种轧制技术,叠轧轧制主要应用于宽幅薄板材的生产,而包覆叠轧主要用于钛合金薄板的生产。目前宝钛集团是除了美国等少数几个国家外唯一能生产高质量航空用TC4 薄板的企业,并已经长期给波音和空客公司供应TC4薄板。随着包覆叠轧工艺的成熟目前宝钛已经将该技术推广应用至TA7、TA15、TA11、TA19等钛合金薄板材加工中。 2.冷轧板材 冷轧主要有以下3个特点。 ① 冷轧时加工硬化比一般金属更为显著,变形抗力大 ② .冷轧过程中,轧辊承受很大压力,产生较大的弹性变形,且磨损快,易产生不均匀变形造成板材裂边和尺寸的不均匀。 ③ 为获得高表面质量要求的产品,要求采用高光洁度的轧辊和良好表面状态的板坯,同时采用良好的润滑条件和保持良好的卫生环境。 近年冷轧的技术进步主要表现在板材表面处理技术的提高,采用砂光机对冷轧板材表面进行整体处理。 3.钛带卷 卷式生产是高效、优质、低成本生产钛及低合金化钛合金薄板、带材的最有效方法,最先进的生产线应包括热连轧成卷系统;大二十辊冷轧系统;连续喷砂、酸洗、除油、水洗系统;立式张力连续退火系统和连续表面处理系统。目前宝钛集团、云钢已陆续生产出冷轧纯钛卷。 (二)可生产的产品牌号、品种、规格、应用情况 目前宝钛集团已研究掌握了几乎所有的钛及钛合金厚板和薄板的轧制技术、热处理技术、表面处理技术、板型控制技术等核心关键技术。纯钛、TA5、TA7、TA9、TA10、TA11、TA12、TA13、TA15、TA16、TA17、TAI8、 TA19、TCI、TC2、 TC3、TC4、TC10、TB2、TB3、TB5、TB6、TB8、Ti-75、Ti-70、Ti-31、Ti-4322 等钛合金板材已实现了工业化稳定批量生产,研制生产的板材质量可满足 GB/T3621、GJB2505、GJB2921及其他专用协议标准要求,部分牌号板材的产品质量已能满足国际先进标准和国外知名航空公司的企业标准。目前可生产铁及钛合金薄板规格为(0.3-4.75mm)×≤1000mm×(2000~3000mm),钛及钛合金中厚板的规格为(5.0~100mm)×(400~3000mm)×(1000~8000mm)。 |
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