由于鈦合金具有變形抗力高、塑性差等特性，因此，采用常規(guī)塑性加工工藝是很困難的。例如鈦合金棒、鈦絲材的生產(chǎn)，由于其品種多、產(chǎn)量少，采用現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)中使用的連軋小型棒材和高速線材軋機(jī)是難以組織生產(chǎn)的。由于鈦合金棒鈦絲材加工有一定特殊性，與相同條件下普通金屬比，其變形抗力高、寬展大易出耳子，適合加工的溫度區(qū)間窄，咬入困難，因此采用落后的橫列式軋機(jī)生產(chǎn)，無論是在產(chǎn)品尺寸，還是組織性能方面，其產(chǎn)品質(zhì)量都難以保證。

為滿足鈦合金棒鈦絲材的生產(chǎn)需求，開發(fā)行之有效的新技術(shù)和相應(yīng)的現(xiàn)代化生產(chǎn)線，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為我國鈦合金生產(chǎn)發(fā)展普遍關(guān)注的問題，本文的鈦合金棒絲材生產(chǎn)線正是在這樣的背景下研制開發(fā)的。

該生產(chǎn)線主要采用三輥Y型軋機(jī)軋制鈦合金棒鈦絲材，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)無扭微張力軋制和低溫精軋的新工藝技術(shù)。整條生產(chǎn)線布置形式如下：

該生產(chǎn)線實(shí)行低溫控制軋制，由于鈦合金的軋制溫度范圍較窄，整條線通過軋件冷卻和控制軋制速度來進(jìn)行控溫，根據(jù)軋件的軋制溫度范圍可選擇進(jìn)行水冷或不進(jìn)行水冷。該生產(chǎn)線采用了專門的控制軋輥和軋件溫度的冷卻系統(tǒng)，由控制臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行閉環(huán)控制，從而保證了工藝的穩(wěn)定性和所軋產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的鋼種、直徑和軋制速度不同，控制臺(tái)選用不同的冷卻參數(shù)，通過調(diào)節(jié)水量，來調(diào)節(jié)軋輥和軋件的冷卻溫度。

圖2 鈦合金棒鈦絲材生產(chǎn)線

目前，由于加工手段落后，致使優(yōu)質(zhì)鈦合金棒、鈦絲材稀缺，主要靠進(jìn)口來滿足國內(nèi)對(duì)優(yōu)質(zhì)鈦合金棒鈦絲材需求。因此，建立鈦合金棒鈦絲材生產(chǎn)線，將先進(jìn)的新工藝技術(shù)引入鈦合金棒、鈦絲材生產(chǎn)線具有現(xiàn)實(shí)意義。太原科技大學(xué)與中科院金屬研究所合作開發(fā)的的鈦合金棒鈦絲材生產(chǎn)線具有流程短、連續(xù)控制軋制、自動(dòng)化程度高、投資少、適于多規(guī)格，小批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。能夠滿足國防、航空航天、汽車等領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸢翕伣z材等材料的需求。與常規(guī)鈦絲、鈦棒材軋制生產(chǎn)線比較，該生產(chǎn)線具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、能夠獲得較高的尺寸和形狀精度，從而減少精加工的難度，降低材料消耗和加工成本，滿足各個(gè)領(lǐng)域?qū)︹伜辖鹁€棒材的需求。可以根據(jù)用戶的尺寸精度需求，組合使用不同數(shù)量的機(jī)架進(jìn)行軋制；

2、工藝靈活、操作方便，可根據(jù)需要更換工藝規(guī)程，提高作業(yè)率；

3、生產(chǎn)流程短，減少孔型數(shù)量和機(jī)架更換次數(shù)，提高了作業(yè)率；

4、采用三輥Y型軋機(jī)軋制，軋件處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，變形條件好；

5、孔型共用性高，實(shí)現(xiàn)一定規(guī)格的自由軋制，增加了產(chǎn)品規(guī)格；

6、軋件表面質(zhì)量好，開裂、劈頭少，減少了連軋堆料事故，因而成材率高。

7、機(jī)架體積小，重量輕，調(diào)整和搬運(yùn)方便，可節(jié)省換輥時(shí)間，結(jié)構(gòu)布置緊湊，占地面積小；

8、整個(gè)軋制過程的軋制速度輸出與反饋通過直流調(diào)速器由PLC控制， 調(diào)控程序簡化，軋制速度控制精度高，速度調(diào)整簡便迅速；

9、采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備制造、維護(hù)方便，降低了設(shè)備造價(jià)和使用維護(hù)成本。

從而使鈦合金絲、鈦合金棒材的連軋技術(shù)的推廣應(yīng)用成為可能。

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