[發明專利]一種低成本高彈性掛具用純鈦帶卷及制備方法

有效

• 申請號: 202111055901.7
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113862513B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李建康;張路路;高文柱;康偉國;張平平;孫博遠
• 申請（專利權）人: 新疆湘潤新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C21D8/02;C21D1/26;C22B9/20;C22C1/03;C22F1/18;C22B7/00;C25D17/06;C25D11/02
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種低成本高彈性掛具用純鈦帶卷，其特征在于，按照配料比為海綿鈦含量40％～60％的比例將2～3級海綿鈦和扒皮車屑料混合后制備而成；所述扒皮車屑料具體為TA1、TA2純鈦鑄錠的扒皮車屑料；

成分控制為：O 0.08％～0.14％，Fe 0.02％～0.06％，C≤0.03％，N≤0.03％，H≤0.01％；

所述的低成本高彈性掛具用純鈦帶卷的制備方法，具體包括：

S1：熔煉

S1-1：配料

按照配料比為海綿鈦含量40％～60％的比例對2～3級海綿鈦和TA1、TA2純鈦鑄錠的扒皮車屑料進行配料，然后進行充分攪拌得到混合料；

S1-2：電極桿的制備

將混合料壓制成電極塊后通過組焊將電極塊焊接成電極桿；

S1-3：鈦鑄錠的制備

然后利用真空自耗爐對電極桿進行兩次熔煉得到鈦鑄錠；其中，鈦鑄錠成分控制為O0.08％～0.14％，Fe 0.02％～0.06％，C≤0.03％，N≤0.03％，H≤0.01％；

S2：板坯的鍛造和機械加工

對鈦鑄錠進行鍛造，加工板坯，再對板坯進行機械加工；

S3：熱軋

對機械加工處理后的板坯進行熱軋：一軋程加工成厚度3mm～5mm的鈦帶卷，對鈦帶卷進行退火、拋丸、酸洗后得到熱軋退火態鈦帶卷；

S4：冷軋

對鈦帶卷進行冷軋，分為二軋程：

第一軋程，軋制變形量控制在50％～70％，每道次變形量在10％～15％，經軋制后的鈦帶材料厚度為1.5mm～3mm；

第一軋程后，對鈦帶進行脫脂和真空退火；

第二軋程，對退火后的鈦帶卷進行冷軋，軋制變形量在40％～60％，每道次軋制變形量在10％～15％；

S5：制備成品

對第二軋程軋制后的鈦帶卷收卷、包裝成成品；

S1-2所述電極桿的制備具體為：把S1-1得到的混合料放入電極塊壓制模具中，采用油壓機在壓強500～600MPa壓制1～2min，得到壓制好的電極塊；然后將壓制好的電極塊采用人工手工鎢極氬弧焊進行拼焊制備得到電極桿；

所述電極桿長度為2.5～3.5m；

S1-3所述鈦鑄錠的制備具體為：采用真空自耗爐進行熔煉，熔煉起弧前預抽真空度至1Pa以下，然后起弧開始熔煉；熔煉過程中電弧電壓控制在30v～40v，熔煉真空度保持在0.1Pa～10Pa，攪拌電流在6A～10A；熔煉結束后，鑄錠在真空條件或充隋性氣體條件下冷卻到400℃以下出爐得到鈦鑄錠；

S2所述板坯的鍛造和機械加工具體為：

S2-1：鍛造

將鑄錠在電爐或天然氣加熱爐內加熱和保溫：加熱到800℃時進行均熱化處理，保溫時間按鑄錠直徑尺寸D(mm)×0.3min/mm計算；

再以0.5～1.5℃/min的加熱速度加熱到1000℃進行保溫，保溫時間按鑄錠直徑尺寸D(mm)×0.5min/mm計算；

加熱保溫后的鑄錠在壓機上進行鍛造成板坯，鍛造板坯厚度控制在120～240mm，寬度控制在1020～1520mm；鍛造后空冷到室溫得到板坯；

S2-2：機械加工

對冷卻后的板坯進行銑或刨機械加工，板坯厚度為110mm～230mm，寬度為1000mm～1500mm，厚度允許偏差±10mm，寬度允許偏差(+15，-0)mm，板坯的同板差≤5mm，板坯兩端沿厚度方向的切斜≤10mm，板坯寬度方向的切斜≤10mm；

S3所述熱軋具體為：對機械加工后的板坯在電熱爐或天然氣爐中加熱，加熱溫度至880～950℃，進行保溫，保溫時間按厚度(mm)×1～1.2mm/min計算；保溫后出爐進行軋制，軋制采用四輥可逆軋機進行粗軋至厚度30～45mm；然后進行精軋，精軋采用四軋連軋或爐卷軋機，軋到厚度3～5mm；軋制后的鈦帶卷進行在線退火處理，退火溫度730～780℃；然后對鈦帶卷進行拋丸、酸洗，去除表面氧化皮；

所述酸洗采用的酸為HF酸、HNO₃和水按照質量比1:3:16的混合溶液；

S4所述冷軋具體為：

對鈦帶卷進行冷軋，分為二軋程：

采用20輥可逆軋機對酸洗后的鈦帶卷進行軋制，軋制總變形量控制在50～70％，每道次變形量在10～15％，軋制速度控制在50～120m/min，經軋制后的鈦帶材料厚度為1.5～3mm；

第一軋程后，對鈦帶利用罩式退火爐進行脫脂和真空退火；其中，退火溫度為630～700℃，爐內采用氬氣保護，退火加熱8～10h，保溫12～15h；

采用20輥可逆軋機對退火后的鈦帶卷進行二次冷軋，軋制變形量控制在40～60％，每道次軋制變形量在10～15％，軋制速度80～120m/min；最終產品厚度為0.8～1.5mm。