钛金属被誉为“太空金属”和“海洋金属”,,,,,,,,在航空、航天、船舶、化工等高端领域饰演着不可替换的角色。。。。。。。冷轧钛带作为高端钛制品的基础质料,,,,,,,,其板形质量直接影响最终产品的性能和外观。。。。。。。本文聚焦于六辊可逆冷轧机在生产冷轧钛带时常见的板形问题,,,,,,,,系统剖析了道次加工率、辊系配合、张力控制、工艺润滑等要害工艺参数对板形的影响,,,,,,,,旨在找出最优工艺组合,,,,,,,,提升钛带平整度。。。。。。。研究显示:通过合理分派道次加工率、控制末道次加工率在4%~9%、设定中心辊窜辊修正系数为50~70mm,,,,,,,,并配合润滑、张力与轧辊倾斜的综合调控,,,,,,,,可实现板形平直度≤3mm/m,,,,,,,,完全知足国家标准GB/T26723--2011的要求,,,,,,,,为高品质钛带的工业化生产提供了可靠工艺计划。。。。。。。
钛具有高比强度、低弹性、超塑性、耐侵蚀、无磁性等优点,,,,,,,,被普遍应用于航空、航天、海洋、石油、化工、核电等领域。。。。。。。随着我国经济社会的生长,,,,,,,,钛制装备获得普遍应用,,,,,,,,钛材需求量越来越大。。。。。。。接纳带卷方法生产的钛材产品,,,,,,,,具有尺寸精度高、产品质量好、板形优异、成材率高等优势,,,,,,,,适用于批量生产[1-5]。。。。。。。
优异的板形平直度是评定钛带质量的主要标准,,,,,,,,既是用户的要求,,,,,,,,也能包管后续生产加工的顺遂举行。。。。。。。为提高产品质量、生产高端钛材,,,,,,,,优化生产工艺以提高板形质量,,,,,,,,成为板带生产厂家的迫切使命。。。。。。。冷轧工艺控制与拉弯矫直手艺虽能有用阻止、消除带材的种种板形缺陷,,,,,,,,进而提升板形质量,,,,,,,,但因钛材各向异性显著、弹性模量低,,,,,,,,使得钛带在加工后回弹征象显着,,,,,,,,板形控制难度较大[6-8]。。。。。。。
六辊轧机较四辊轧机具有更优异的板形控制效果,,,,,,,,可通过道次分派、弯辊力、中心辊窜辊、单位张力、冷却、润滑和辊型等多种工艺手段控制产品板形,,,,,,,,有利于冷轧钛带的板形控制[9-10]。。。。。。。本文从道次分派、辊系配合、张力控制和工艺润滑4个方面,,,,,,,,详尽研究道次加工率、中心辊窜辊、弯辊力阈值、轧辊辊型、单位张力、分段冷却及轧辊倾斜等工艺参数的转变对冷轧钛带板形的影响,,,,,,,,以期对以后的冷轧钛带板形控制提供手艺支持。。。。。。。
加工率分派
钛卷在冷轧历程中回弹较大,,,,,,,,经钟罩炉退火后还保存不可控的影象性变形。。。。。。;;;;;;诖耍,,,,,,,冷轧道次分派、轧程加工率控制的合理性尤为主要。。。。。。。接纳1780六辊可逆冷轧机举行轧制,,,,,,,,其可轧宽度为860~1560mm,,,,,,,,事情辊辊径为400~440mm。。。。。。。由于事情辊辊径偏大,,,,,,,,轧制力矩较大,,,,,,,,压下量响应减小;同
时,,,,,,,,受钛金属物理特征影响,,,,,,,,钛材的加工硬化效果显著,,,,,,,,对钛材的道次加工率和轧程加工率影响较大。。。。。。。团结装备的加工能力,,,,,,,,钛带的轧程间加工率一样平常控制在50%~60%,,,,,,,,之后需举行再结晶退火,,,,,,,,以改善组织状态,,,,,,,,消除加工硬化,,,,,,,,以便于后续轧制。。。。。。。
冷轧钛带轧制应遵照加工率随道次减小的原则。。。。。。。受钛金属物理特征影响,,,,,,,,钛材的加工硬化效果显著,,,,,,,,钛带需在较少的道次内完成轧制。。。。。。。因此,,,,,,,,为提高生产效率,,,,,,,,钛带轧制的首道次加工率一样平常应控制在15%~20%。。。。。。。在后续几个道次中,,,,,,,,加工率可逐渐降低,,,,,,,,此种加工方法具有2个优势:一是可在钛带加工硬化水平较轻时,,,,,,,,通过提高首道次加工率来提升轧程加工率;二是可通过增大首道次加工率爆发
变形热,,,,,,,,使钛带温度升高,,,,,,,,从而减缓钛带的加工硬变形热,,,,,,,,使钛带温度升高,,,,,,,,从而减缓钛带的加工硬化速率。。。。。。。当钛带的变形量增大时,,,,,,,,所需的变形抗力会随之增添,,,,,,,,响应的轧制力也需增大,,,,,,,,导致轧辊泛起压扁和弯曲等一系列变形,,,,,,,,从而影响钛带的板形。。。。。。。加工率过小主要会影响生产效率,,,,,,,,严重时还会因轧制力过小爆发打滑,,,,,,,,影响产品质量;而加工率越大,,,,,,,,轧辊的弯曲变形就越大,,,,,,,,辊缝的形状会爆发转变,,,,,,,,从而影响板形控制。。。。。。。因此,,,,,,,,末道次的加工率设定在4%~9%,,,,,,,,以抵达包管板形平直度的目的。。。。。。。接纳3.0mm1300mmL(L为中心辊辊身长度)热轧钛卷生产1.0mm1300mmL钛带的冷轧道次分派情形如表1所示。。。。。。。第1轧程轧制5道次后需举行再结晶退火,,,,,,,,然后举行二次轧制。。。。。。。
表1 3.0mm厚热轧卷轧至1.0mm厚带卷的道次分派
| 轧程 | 道次 | 轧前厚度/mm | 轧后厚度/mm | 变形量/mm | 加工率/% |
| 1 | 3.0 | 2.45 | 0.55 | 18.33 | |
| 2 | 2.45 | 2.05 | 0.40 | 16.33 | |
| 第1轧程 | 3 | 2.05 | 1.75 | 0.30 | 14.63 |
| 4 | 1.75 | 1.55 | 0.20 | 11.43 | |
| 5 | 1.55 | 1.45 | 0.10 | 6.45 | |
| 1 | 1.45 | 1.2 | 0.25 | 17.24 | |
| 第2轧程 | 2 | 1.20 | 1.07 | 0.13 | 10.83 |
| 3 | 1.07 | 1.00 | 0.07 | 6.54 |
中心辊横移及弯辊力配合
在众多板形控制手段中,,,,,,,,中心辊横移与弯辊力配合最为有用。。。。。。。中心辊横移即通过中心辊的过渡可阻止支持辊的力直接传导至事情辊,,,,,,,,镌汰有害接触部分,,,,,,,,从而镌汰事情辊挠曲,,,,,,,,同时可充分验展弯辊力的作用;弯辊力控制是在轧辊的两头轴承座处施加一定的作用力,,,,,,,,使轧辊爆发2个偏向的弯曲,,,,,,,,从而轧制出所需浪形的板材,,,,,,,,抵达控制板材浪形的目的。。。。。。。
中心辊横移量的给定值以来料板宽为依据,,,,,,,,古板履历盘算公式为:

式中, X为横移量, B为来料板宽 [11?14]。。。。。。。

在钛及钛合金轧制历程中,,,,,,,,需对中心辊横移量的设定举行修正,,,,,,,,盘算公式为:

式中:V为修正系数。。。。。。。
对修正系数举行 3个区段的试验。。。。。。。当修正系数低于 30mm时,带卷易泛起中心浪;当修正系数高于 90mm时,带卷易爆发双边浪,这 2种情形下爆发的板形缺陷难以通过弯辊力调理消除。。。。。。。当修正系数为 30~50 mm时,为获得优异板形,弯辊力给定需低于 50kN,且随着轧辊温度的升高,辊形凸度爆发转变,此时弯辊力调理无法知足板形要求。。。。。。。当修正系数为 70~90 mm时,弯辊力需增添至 450 kN以上,靠近弯辊力给定上限,倒运于轧制历程中的板形调解。。。。。。。当修正系数为 50~70 mm时,,,,,,,,弯辊力调理规模较广,可针对差别板形举行调理,从而获得优异板形。。。。。。。综上所述,,,,,,,,修正系数的给定规模取值为50~70mm,详细数值凭证板形而定。。。。。。。
轧辊正负弯辊力给定值以出口板形为依据,由于来料板形为凸型(中心厚、双方薄),因此弯辊力仅接纳正弯模式。。。。。。。针对钛带轧制历程中的板形问题,接纳如下要领调解:泛起中心浪时,先减小弯辊力,若弯辊力低于 100 kN仍无法消除中心浪,则需减小横移量;泛起双边浪时加大弯辊力;泛起单边浪时,为避免折料断带,需第一时间增添弯辊力,将单边浪转化为中心浪后消除。。。。。。。
工艺润滑
工艺润滑的目的是通过控制辊温、镌汰摩擦、降低轧制力及轧辊磨损等维持辊型稳固,从而镌汰轧制历程中因辊型转变引发的板形缺陷 [15]。。。。。。。轧制时,总喷油量需坚持在 3200 L/ min以上,油量过低会导致轧辊升温较快、辊型不稳固,进而恶化板形。。。。。。。工艺润滑系统具备分段冷却功效,沿轧辊偏向设有 7个单独控制油量的喷油口,可凭证差别的油量需求举行调理。。。。。。。但由于轧机不具备板形仪,无法通过板形仪的反响实时调解分段冷却的喷油量,因此分段冷却的初始喷油量接纳由中心向两头梯度递减的方法,,,,,,,,以此解决轧辊中部温度高、辊型转变大的问题。。。。。。。

若轧制历程中泛起单边浪或双边浪等板形缺陷,,,,,,,,可手动调理分段冷却的油量漫衍,,,,,,,,调解方法为增添板形缺陷区域的喷油量。。。。。。。此方法提升了轧辊中部区域的冷却强度,轧制历程板形稳固,最终获得优异的板形。。。。。。。
轧辊倾斜调解要领
轧辊的压下倾斜控制是借助轧机两侧的压下装置调理轧辊位置,使两侧压下位置差别,从而使辊缝形成楔形,以消除初始的板形缺陷。。。。。。。轧辊倾斜控制主要用于带材泛起单边浪时的调解,通常单边浪的爆发必 [16],而接纳轧辊倾斜的要领是纠正这种不良板形最直接的方法。。。。。。。但在调解轧辊倾斜时,需确保轧机两侧的轧制压力差不凌驾 500 kN。。。。。。。若轧辊倾斜无法完全消除单边浪,应团结增添弯辊力或中心辊窜辊量,然后再通过轧辊倾斜举行调解。。。。。。。
单位张力对板形的影响
在轧制历程中,张力是调解板形、包管轧制历程顺遂举行的主要手段。。。。。。。因此,在生产中应团结装备能力合理设定张力参数,以增进钛带的匀称变形,包管板形质量。。。。。。。轧制张力接纳后张力大于前张力的模式,此方法不但可显著降低轧制力,并且有利于轧制的稳固性,避免断带和滑带征象爆发。。。。。。。轧制历程中,随着质料加工硬化水平的增添,单位张力也应逐步提高。。。。。。。同时,通过视察轧机出口操作侧与传动侧的张力差转变,可有用判断轧制带卷的板形转变,,,,,,,,并实时通过轧辊倾斜和弯辊力举行调解。。。。。。。

现在通过增添单位张力的要领,,,,,,,,板形改善效果显着,,,,,,,,尤其是中心肋浪显着减轻,,,,,,,,经退火后可消除。。。。。。。
冷轧历程中,,,,,,,,工艺参数搭配泛起误差时,,,,,,,,极易爆发板形缺陷,,,,,,,,严重影响产品质量。。。。。。。

针对上述问题,,,,,,,,本文对影响板形的工艺参数举行逐个优化,,,,,,,,最终获得及格板形,,,,,,,,其板形平直度≤3mm/m。。。。。。。

竣事语
(1)道次加工率的合理分派是包管板形优异的基。。。。。。。,,,,,,,其中末道次的加工率控制尤为主要。。。。。。。
(2)中心辊窜辊量的修正系数控制在50~70mm,,,,,,,,并配合弯辊力、工艺润滑、轧辊倾斜调理和单位张力的合理设置,,,,,,,,可获得优异板形。。。。。。。
参考文献
[1]韩旭中,,,,,,,,梅兴旺,,,,,,,,柴羽中,,,,,,,,等.1450mm可逆式六辊冷轧机的研制与应用.轧钢,,,,,,,,2005(6):3
[2]张平平,,,,,,,,李建康,,,,,,,,牛文宇,,,,,,,,等.冷轧纯钛带各向异性研究.科技立异与应用,,,,,,,,2022,,,,,,,,12(25):53
[3]张明玉,,,,,,,,运新兵,,,,,,,,伏洪旺.冷轧TA1钛带材外貌缺陷研究.锻压手艺,,,,,,,,2022,,,,,,,,47(6):125
[4]马玉蕊.钛带材卷式法生产工艺概述.有色金属加工,,,,,,,,2016,,,,,,,,45(3):17
[5]史亚鸣,,,,,,,,李志敏,,,,,,,,曹占元,,,,,,,,等.钛带冷轧历程塑性变形与板形调控功效的仿真研究.金属天下,,,,,,,,2017(3):36
[6]丁荣杰,,,,,,,,柯可力,,,,,,,,郑涛,,,,,,,,等.冷轧历程板形翘曲行为的控制.金属天下,,,,,,,,2013(3):52
[7]王勤波.纯钛带材拉伸弯曲矫直工艺研究[学位论文].西安:西安修建科技大学,,,,,,,,2015
[8]陈梅,,,,,,,,李胜祗,,,,,,,,阎军,,,,,,,,等.薄带拉伸弯曲矫直手艺研究希望.安徽工业大学学报(自然科学版),,,,,,,,2004(1):11
[9]康华伟,,,,,,,,尹翠兰.纯钛带的冷轧生产工艺剖析.轧钢,,,,,,,,2012,,,,,,,,29(1):63
[10]史政敏,,,,,,,,贾东海.钛带工艺手艺的生长.钛工业希望,,,,,,,,1996(4):1
[11]戴毅,,,,,,,,刘宇明,,,,,,,,李信.钛及钛合金冷轧薄板的板型控制研究.装备制造手艺,,,,,,,,2018(3):106
[12]彭文杰,,,,,,,,彭四斌,,,,,,,,李名钢,,,,,,,,等.弯辊和串辊对带钢板形影响.武汉工程大学学报,,,,,,,,2020,42(3):351
[13]郑见,,,,,,,,何安瑞,,,,,,,,刘超,,,,,,,,等.轧辊偏移条件下六辊轧机的板形调控特征.工程科学学报,2017,39(8):1188
[14]岳宜科,,,,,,,,张伟国,,,,,,,,燕照顺,,,,,,,,等.冷轧钢带肋浪缺陷控制工艺研究.山东工业手艺,,,,,,,,2015(16):10
[15]郭显着.浅谈轧机板形控制系统的组成及控制原理.天下有色金属,,,,,,,,2021(10):6
[16]刘宝权,宋君,王奎越,等.抑制冷轧断带的轧辊倾斜与轧制力差的解耦控制.冶金自动化,,,,,,,,2015,,,,,,,,39(6):40
(注,,,,,,,,原文问题:冷轧纯钛带板形控制的工艺剖析)


yongyiti.com
PP电子炽热金矿钛手机网