鈦及鈦合金板材加工技術 |
[ 信息發布:本站 | 發布時間:2024-08-20 | 瀏覽:221次 ] |
一、概述 目前國內的純鈦板材主要用于化工、石油、制藥等領域,鈦及鈦合金板材的生產主要集中在西北以寶雞為中心、東北以沈陽為中心和華東以上海為中心的三大地區,國內普遍采用傳統的片式軋制方法生產純鈦板材。這三大地區中尤以寶雞地區形成了上、下游產業鏈最完整、供應品種最齊全的基地。 鈦合金板材主要應用于航空航天、艦船制造等領域,小部分用于新興的體育用品等行業。由于具有強度高、塑性低的特性,鈦合金板材不易加工,國際上普遍采用片式軋制方法生產鈦合金板材。國內鈦合金板材的生產主要集中在寶鈦集團有限公司,該公司可生產最大厚度100mm的鈦合金厚板及最薄0.3mm的薄板,產品質量滿足國外AMS、AIMS、BMS等多個產品標準要求,并批量供應產品給空客、波音、羅羅、龐巴迪、古得里奇等國外知名公司。 隨著國內對鈦材需求的不斷增加,鈦帶卷的需求越來越大。鈦帶卷主要用于制造板式換熱器和鈦焊管,應用于海水淡化、電站等領域。近幾年來,我國寶鈦集團、寶鋼特鋼、湖南金天、攀鋼、云鋼等企業投巨資建設鈦帶生產線,產能超過5萬噸,目前已經陸續試生產出純鈦鈦帶。 (一)鈦及鈦合金板材的加工方式、分類及特點比較 鈦及鈦合金板材按厚度分類主要分為厚板(厚度>25.4mm)、中板(厚度4.76~25.4mm)、薄板(厚度<4.76mm);鈦及鈦合金板材的生產目前在國內以片式軋制方法為主,此加工方式生產的板材分為熱軋板材和冷軋板材。 1.熱軋板材 熱軋生產主要有以下特點。 ①熱軋時溫度高,變形抗力低,道次壓下量大,生產效率高。采用合適的變形工藝可獲得組織性能優異的中、厚板材。 ② 高溫下易被有害氣體污染,形成脆性的表面吸氣層,表面存在拉應力情況下,易造成表面開裂,這種裂紋對于塑性較差的鈦合金(如TA6、TA7)是常見的。 ③由于鈦加工溫度窗口窄,熱軋板材的生產對加工設備要求較高,如需要較大噸位的熱軋軋機,同時還要配套高精度、高溫加熱爐等。 從20世紀90年代末開始,寶鈦集團進行了包覆疊軋和疊軋工藝研究,大大簡化了鈦合金薄板的生產工藝流程,縮短了生產周期,提高了成品率和產品質量。寶鈦集團已經完全掌握了這兩種軋制技術,疊軋軋制主要應用于寬幅薄板材的生產,而包覆疊軋主要用于鈦合金薄板的生產。目前寶鈦集團是除了美國等少數幾個國家外唯一能生產高質量航空用TC4 薄板的企業,并已經長期給波音和空客公司供應TC4薄板。隨著包覆疊軋工藝的成熟目前寶鈦已經將該技術推廣應用至TA7、TA15、TA11、TA19等鈦合金薄板材加工中。 2.冷軋板材 冷軋主要有以下3個特點。 ① 冷軋時加工硬化比一般金屬更為顯著,變形抗力大 ② .冷軋過程中,軋輥承受很大壓力,產生較大的彈性變形,且磨損快,易產生不均勻變形造成板材裂邊和尺寸的不均勻。 ③ 為獲得高表面質量要求的產品,要求采用高光潔度的軋輥和良好表面狀態的板坯,同時采用良好的潤滑條件和保持良好的衛生環境。 近年冷軋的技術進步主要表現在板材表面處理技術的提高,采用砂光機對冷軋板材表面進行整體處理。 3.鈦帶卷 卷式生產是高效、優質、低成本生產鈦及低合金化鈦合金薄板、帶材的最有效方法,最先進的生產線應包括熱連軋成卷系統;大二十輥冷軋系統;連續噴砂、酸洗、除油、水洗系統;立式張力連續退火系統和連續表面處理系統。目前寶鈦集團、云鋼已陸續生產出冷軋純鈦卷。 (二)可生產的產品牌號、品種、規格、應用情況 目前寶鈦集團已研究掌握了幾乎所有的鈦及鈦合金厚板和薄板的軋制技術、熱處理技術、表面處理技術、板型控制技術等核心關鍵技術。純鈦、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 等鈦合金板材已實現了工業化穩定批量生產,研制生產的板材質量可滿足 GB/T3621、GJB2505、GJB2921及其他專用協議標準要求,部分牌號板材的產品質量已能滿足國際先進標準和國外知名航空公司的企業標準。目前可生產鐵及鈦合金薄板規格為(0.3-4.75mm)×≤1000mm×(2000~3000mm),鈦及鈦合金中厚板的規格為(5.0~100mm)×(400~3000mm)×(1000~8000mm)。 |
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