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钛合金轧制技术与工艺


       钛合金轧制技术是一种重要的金属加工工艺,它涉及将钛合金材料通过轧制的方式形成所需的形状和尺寸。

工艺要点

       钛的轧制工艺是钛合金生产中的关键步骤,它直接影响材料的微观结构和宏观性能。以下是钛合金轧制工艺的一些要点:

1、轧制温度控制:

       钛合金的轧制温度窗口较窄,导热性能差,因此板坯温度控制非常关键。开轧温度过高或轧制变形过大可能导致轧件中心区域温度急剧升高,引起塑性变差和轧制不均。

2、多道次轧制:

       钛合金板材的轧制通常需要经过多道次的热轧,适用于控制材料的微观结构和性能,每道次之间可能需要进行退火处理以恢复材料的塑性。

通过多个轧制道次逐步减小材料的厚度,

3、压下率分配:

       在轧制过程中,压下率的分配对材料的各向异性有显著影响。例如,横纵轧道次压下率分配为1:1时,材料各向异性基本消除。

4、轧制速度:

       轧制速度会影响板坯的温度分布,进而影响轧制质量和生产效率。在开轧阶段,为防止咬入造成事故,一般采用低速;随着轧件减薄,轧制速度可以提高,但通常不超过一定值。

5、轧制设备:

       使用先进的轧制设备,如快速横移可逆机组、连轧机组、精密轧机和模块轧机,可以提高轧制效率和产品质量。

6、自动化控制系统

       开发全流程全自动控制系统,实现控温控轧自动化生产,提高生产过程的自动化和智能化水平。

7、轧制新工艺

       使用三辊Y型轧机代替传统的二辊轧机,可以实现单线无扭转微张力轧制,提高轧制速度。

8、轧制窗口确定:

       通过实验和仿真分析确定热轧钛合金的轧制温度窗口,为制定热轧工艺规程提供依据。

9、坯料准备:

       纯钛及低合金化合金 牌号可用模锻、轧坯或扁锭形式供坯,高合金化合金 牌号需进行自由锻。

10、轧制规程制定:

       轧制规程的制定包括坯料设计、压下制度、速度制度、温度制度等方面,需要综合考虑材料特性、设备能力和生产效率。

技术特点

1、热轧(Hot Rolling):

       热轧是在金属材料的再结晶温度以上进行的轧制过程,可以显著降低材料的变形抗力,提高轧制效率。

       适用于大尺寸钛合金板材和棒材的生产。

2、冷轧(Cold Rolling):

       冷轧是在室温下进行的轧制过程,可以提高材料的表面质量和尺寸精度,但对材料的塑性要求较高。

       通常用于生产高精度的薄板和带材。

3、可逆轧制(Reversible Rolling):

       可逆轧制是指轧件在轧制过程中多次通过轧辊,每次通过后改变轧件的方向,以改善材料的各向异性。

4、近恒温轧制(Near-isothermal Rolling):

       一种创新的轧制理念,通过控制变形量、变形速度和轧制周期,实现钛合金的近恒温轧制,提高轧制效率和材料性能。

5、超常规道次、柔性化轧制:

       允许使用不同的轧制孔型和轧制制度,以适应不同材料特性和生产需求。

6、“一火成材”高效轧制新模式:

       通过创新的轧制理念和工艺,实现了航空级钛合金的高效生产,增大了小规格线材盘卷重量。

7、大规格BDM850快速横移可逆轧机:

       一种针对大断面钛合金轧制的装备,能够实现较短道次间歇和高效率轧制。

8、步进轧机、螺旋轧机、Y型轧机、行星轧机:

       轧制设备各有特点,适用于不同规格棒材的生产。

       钛合金轧制技术的发展不断推动着材料加工工艺的进步,通过改进轧制工艺和轧制设备,可以提高钛合金材料的综合性能,满足高端市场的需求。





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