一種鈦板坯的制備方法技術

本發明專利技術提供一種鈦板坯的制備方法，該方法包括將海綿鈦壓制成電極塊，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊，將壓制的電極塊焊接成圓柱形電極，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉，得到圓柱形鑄錠；將得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800℃-850℃保溫90-180分鐘，再升溫至950℃-1050℃后保溫180-420分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯；將得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。根據本發明專利技術的方法，其操作方便，并且得到的鈦板坯厚度公差小，表面質量好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
鈦及鈦合金加工材中，鈦板/卷產量占總加工量的80%左右，廣泛應用于航空、航天、兵器、石化、制鹽、氯堿、濕法冶金、醫療、造紙、電鍍和電解等工業領域。目前國內生產鈦(或鈦卷)板坯的方法有兩種一是采用鍛造，該方法主要是先將海綿鈦或回收廢鈦料壓制成電極塊，然后將電極塊拼裝焊接成電極棒，將焊接好的鈦電極棒在真空自耗電弧熔煉爐內經過2-3次熔煉最后形成圓柱形鈦錠，鈦錠經過多個火次加熱和鍛造，最后制備成截面為長方形的板坯。二是采用模鑄，即采用真空自耗凝殼熔煉或電子 冷爐床熔煉然后直接澆注成鈦板坯的生產方法，該方法是將海綿鈦或者舊鈦料擠壓或焊接成柱狀電極，然后在真空自耗凝殼爐內對鈦電極進行熔煉，再將鈦溶液澆注鈦板坯鑄造模具內，冷卻后開模即可得到鈦板坯。采用鍛造方式是目前國內最主要的鈦板坯生產方式。采用鍛造方式方法生產的鈦板坯時，板坯厚度公差控制困難，使得后續鈦板或者鈦卷的熱軋時，板型和尺寸精度控制比較困難。同時，鍛造過程產生的褶皺、裂紋等缺陷也會嚴重影響后續熱軋板卷的表面質量，使熱軋板卷表面出現壓入、凹坑、木紋、擦傷、重皮等嚴重表面質量缺陷。此外，由于板坯厚度差異大和表面鍛造缺陷存在，也使得板坯表面清理時銑削量大，嚴重降低了板坯成材率；加之鍛造火次多，能耗大，生產效率低，降低了經濟效益。采用模鑄方式雖然可以減少板坯鍛造環節，但是由于投資大，且受技術裝備條件要求高，使得模鑄方式生產鈦板坯的方法在國內尚不成熟，很少使用。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有板坯制備方法的不足，提供。該方法操作方便，且得到的鈦板坯厚度公差小，表面質量好。本專利技術的專利技術人經過研究發現，將該圓柱形鈦電極采用真空自耗電弧熔煉后，將得到圓柱形鑄錠經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯，并將中間坯進行熱軋開坯，能夠得到鈦板坯厚度公差小，表面質量好的鈦板坯，從而完成了本專利技術S卩，本專利技術提供，其中，該方法包括以下步驟I)將海綿鈦壓制成電極塊，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊，將壓制的電極塊焊接成圓柱形電極，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉，得到圓柱形鑄錠；2)將步驟I)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800°C _850°C保溫90-180分鐘，再升溫至950°C -1050°C后保溫180-420分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯；3)將步驟2)中得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。在本專利技術中，通過“鍛造+開坯軋制”的方法生產鈦板坯，得到的板坯厚度公差小，表面質量好，并且該方法具有生產效率高、操作簡單、生產成本低等優點。具體實施例方式本專利技術提供，其中，該方法包括以下步驟I)將海綿鈦壓制成電極塊，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊，將壓制的電極塊焊接成圓柱形電極，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉，得到圓柱形鑄錠；2)將步驟I)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800°C _850°C保溫90-180分鐘，再升溫至950°C -1050°C后保溫180-420分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯；3)將步驟2)中得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。根據本專利技術的方法，所述海綿鈦可以為本領域常用的海綿鈦。優選的情況下，所述海綿鈦為O級和/或I級的海綿鈦。該O級和I級的海綿鈦為本領域所公知。根據本專利技術的方法，所述海綿鈦的粒徑可以在寬的范圍內選擇，優選的情況下，所述海綿鈦的粒徑范圍為O. 83-25. 4mm，更優選為O. 83-12. 7mm。根據本專利技術的方法，所述作為合金元素的中間合金和/或金屬的種類和用量為本領域所公知。本領域技術人員可以根據所要得到產品，決定作為合金元素的中間合金和/或金屬的種類和用量，根據各成分的重量百分比進行配比。根據本專利技術的方法，所述將海綿鈦壓制成電極塊的方法，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊的方法，可以采用本領域所公知的各種方法。例如可以在液壓機上壓制成電極塊。根據本專利技術的的方法，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉的條件包括熔煉電壓30-50V，熔煉電流10-40KA，攪拌電流5-25A，真空度小于3Pa ;優選為熔煉電壓32-38V，熔煉電流15-35KA，攪拌電流8-20A，真空度小于2Pa。根據本專利技術的的方法，優選的情況下，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉的次數為多次；更優選將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉的次數為2-3次；進一步優選將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉的次數為2次。真空自耗電弧熔煉的具體方法已為本領域技術人員所公知，本專利技術在此不再贅述。根據本專利技術的的方法，優選的情況下，將步驟I)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800°C -850°C保溫100-150分鐘，再升溫至980°C -1050°C后保溫240-360分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯。上述一次鍛拔可以將保溫后的圓柱形鑄錠置于鍛造機上進行。所述鍛造機為本領域所公知的各種鍛造機。根據本專利技術的方法，該方法包括將步驟2)中得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。將步驟2)中得到的中間坯可以在開坯軋機上進行熱軋，熱軋的溫度可以在寬的范圍內選擇。一般情況下，熱軋溫度可以為900-100(TC ;優選的情況下，熱軋溫度可以為920-960。。。根據本專利技術的方法，步驟2)中所述扒皮為本領域所公知，是指去除中間坯表面的雜質層如氧化層。一般情況下，所述扒皮厚度小于5_ ;優選的情況下，所述扒皮厚度為2-4mm。根據本專利技術的方法，該方法還包括將步驟3)中得到的鈦板坯冷卻后，去除坯頭和坯尾。根據本專利技術的方法，該方法還可以包括將上述去除坯頭和坯尾后的鈦板坯用銑床銑去除氧化皮后，制成規定尺寸的鈦板坯。以下通過實施例對本專利技術進行詳細地說明，但本專利技術并不僅限于下述實施例。實施例1(I)將O級海綿鈦(購于遵義鈦業公司，粒度范圍為O. 83-25. 4mm)在80麗液壓機上壓制成截面為扇形的電極塊，電極塊單重為126公斤；在等離子焊箱中焊接成直徑為835mm的圓柱形鈦電極；然后經過二次真空自耗電弧熔煉；其中，一次熔煉電壓36V，熔煉電流26. 5KA，攪拌電流18A，真空度為2Pa ;二次熔熔煉電壓33V，熔煉電流32KA，攪拌電流20A，真空度為IPa。熔煉成一支直徑為1000mm、重量為9. 8噸的圓柱形鑄錠。經檢測，鑄錠的成分的重量百分比為 Fe :0. 03%, C :0. 010%, N :0. 005%, H :0. 004%, O :0. 063%，余量為鈦。(2)將步驟(I)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮(扒皮厚度為3mm)后在800°C保溫150分鐘，再升溫至1050°C后保溫360分鐘后，在4500噸鍛造機上進行一個火次鍛拔，鍛拔的開鍛溫度為970°C，終鍛溫度815°C ;單向拔長到坯料斷面長寬尺寸為1000mmX400mm的中間坯。(3)將步驟⑵中得到的中間坯在開坯軋機上進行熱軋，軋制加熱溫度為950°C，保溫200分鐘后，軋制成截面長寬尺寸為1060mmX200mm的鈦板坯。(4)將步驟(3)中熱軋好的鈦板坯冷卻至室溫后，鈦板坯經過鋸切去除坯頭和坯尾，然后用銑本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鈦板坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)將海綿鈦壓制成電極塊，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊，將壓制的電極塊焊接成圓柱形電極，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉，得到圓柱形鑄錠；2)將步驟1)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800℃?850℃保溫90?180分鐘，再升溫至950℃?1050℃后保溫180?420分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯；3)將步驟2)中得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。

【技術特征摘要】
1.一種鈦板坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)將海綿鈦壓制成電極塊，或者將海綿鈦和作為合金元素的中間合金和/或金屬混合均勻后壓制成電極塊，將壓制的電極塊焊接成圓柱形電極，將該圓柱形電極采用真空自耗電弧熔煉，得到圓柱形鑄錠； 2)將步驟I)中得到的圓柱形鑄錠經過扒皮后在800°C_850°C保溫90-180分鐘，再升溫至950°C -1050°C后保溫180-420分鐘，然后經過一個火次鍛拔后鍛造成截面為長方形的中間坯； 3)將步驟2)中得到的中間坯進行熱軋開坯，得到鈦板坯。2.根據權利要求1所述的方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃德明，楊雄飛，韋青峰，陳永，郭華，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：