钛合金板、带、箔材的生产发展

板、带、箔材
    一 生产发展
板材分厂主要设备从日本引进,主机包括一套热轧机列、一套冷轧机列、感应加热和真空热处理设备、辊式和张力矫直设备。设备为国际60年代中期水平。
热轧机为单机座型式,整套机列包括加热炉、轧机、矫直、剪切等设备。
坯料加热在1400千瓦、400赫兹中频感应炉中进行,可加热80~150毫米厚 种规格的坯料,最高加热温度为1400C,中间再加热在1310千瓦辊底式电阻炉中进行,最高加热温度为1100C。
1200毫米四辊可逆式热轧机主要用于为冷轧提供坯料,带有立辊、换向、喂料装置,最大工作压力2000吨,最小轧制厚度2.8毫米,热矫直机为11辊,机列剪为向上剪切式斜刃剪,轧机可实现程序压下。
1200毫米四辊可逆式冷轧机最大静压力3500吨,最大动压力2500吨,最小可轧厚度0.3毫米,带有张力卷取、X射线装置,可进行块式和带式两种形式的生产,压下靠液压实现,并配有弯辊装置,轧机可实现厚度自动控制。
真空热处理炉可进行退火和淬火处理,工作真空度为1×10-4毫米汞柱,分三个工作区,可实现连续生产,材料的最大尺寸为0.1~4×1050×3300毫米。
11和23辊成品矫直机配合使用,可矫直0.5~3.5毫米厚的板材,带有挠度调正。张力矫直机的工作拉力为500吨。
1970年宝鸡有色金属加工厂开始钛板材生产。主要任务是军工产品,一开始就接触各种合金。为保证生产的顺利进行,满足国防建设的需要,针对初期生产中暴露出来的各种问题,宝鸡有色金属加工厂组织了联合攻关,研究了碱液中不同金属间的电动势、氧当量计算公式、成份与强度之间的关系、轧制方法与结构等问题,初步解决了生产中出现的问题,生产出8吨钛板。与此同时,加强了技术管理,制定生产工艺规程和技术标准,为生产打下了初步基础。
1972年,宝鸡有色金属加工厂提出了“钛材推广民用”的生产方针,使钛板产量逐年增加,1976年产量突破100吨,1989年产量达到542吨。
为加强钛及钛合金的研究,做好民用钛推广的储备工作,1975年轧出了国内第一条大型钛带(0.3×620×18000毫米),填补了国内空白,改变了只能进行块式生产局面,为焊接管材生产创造了条件。
宝鸡有色金属加工厂从1981年先后开发了钛一钢复合板、换热器用纯钛板、钛网板、网兰、耐腐蚀钛合金(Ti—0.3Mo—0.8Ni、Ti—0.2Pd),受到真空制盐,石化、冶金等部门的欢迎。
为满足军工生产的需要,1984年首次为国内第一颗通讯卫星提供TA7、TC4合金板。研究出的TA7合金板用于迫击炮座板,显示出优异性能。还研制出超塑性TC4板,飞机防弹用TC10板。
随着产品品种规格的增加,为使产品水平达到国际标准水平,满足出口的需要,1980年对TC4工艺技术进行7次攻关研究,应用“β淬火处理”,“蠕变矫形退火”,“加热轧制防护涂层”等工艺技术,使出口的四种规格TC4薄板组织、性能及表面状态均达到美国航空标准。1981年到1989年出口美、法等国钛合金板7批,28个规格,13755公斤。
二、工艺技术产品质量
(一)工艺技术
在钛板材生产中,宝鸡有色金属加工厂除抓好正常的生产技术及经营管理外,积极开展改进产品质量及工艺研究,1978年以来共取得41项成果。
钛合金板材生产没有成型的工艺,都是在摸索中前进的,为使钛板的品种、质量赶超世界水平,开展了大量研究工作。在复合材料、表面处理、残钛回收、钛带生产工艺、钛合金板材生产工艺、难变形合金的包复轧制、叠轧等方面,取得了显著成绩。并应用于换热器板、复合板、钛带、钛合金板的生产中。1985年在国内第一次研制成功酸洗液回收工艺和装置。
(二)技术改进
为完善工艺手段,1982年新增添矫形炉,提高了合金板平直度。1985年新增拉网机,扩大了生产品种。1987年新上涂膜机组,使钛板表面得到保护,提高了深冲性能。
(三)工艺规程
1972年,宝鸡有色金属加工厂制定了国内第一套完整的钛及钛合金板材生产工艺规程,对当时的生产起了重要作用。由于产品规格、品种的增加,新技术的采用,1979年与1987年两次重新修订了工艺规程。
(四)产品质量
自从1979年开展全面质量管理以来,板材分厂群众性的质量管理小组发展到20多个。1980年后,已完成了三个大的PDCA循环,每次都有进步。1981年研究了性能与化学成份的关系,对所有坯料化学成份进行了严格的控制,从而使板材性能合格率由75%上升到95%。1982年启用立辊滚边机后,切头几何损失平均减少5.8%,还减少了边部分层和开裂,使板材成品率由1981年的73.83%提高到80.58%。1983年对大量的数据进行整理分析,进一步研究了纯钛板冷轧过程中的宽展规律,探索出计划下料时计算半成品长宽尺寸的公式和方法。使下料趋于合理,减少了最终成品的切头、切边损失和短、窄尺废品,使1983年的成品率提高到82.48%。经过三次PDCA循环,提高了板材质量,成品率提高了8.65%。