| 產(chǎn)品參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌 | 森杰金屬 | ||
| 產(chǎn)品特性 | 健康環(huán)保 | ||
| 種類 | α鈦合金 | ||
| 牌號(hào) | TA2 | ||
| 產(chǎn)地 | 寶雞 | ||
| 鈦含量 | 99.9 | ||
| 雜質(zhì)含量 | 0.1 | ||
| 粒度 | 400目 | ||
| 可售賣地 | 全國(guó) | ||
目前國(guó)內(nèi)尚未開展鈦及其合金軋制型材的研究工作。前蘇聯(lián)對(duì)供制造焊環(huán)坯料用的異形型材（見圖3-34)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，小型型材和異形薄壁型材的生產(chǎn)也在不斷發(fā)展，圖3-35所示為某些斷面的例子。
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因?yàn)闊彳埦哂猩a(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn) 能量消耗小和產(chǎn)品 低等優(yōu)點(diǎn)，所以，生產(chǎn)型材的主要方式是熱軋。對(duì)型材尺寸精度、表面粗糙度及力學(xué)性能等要求高的型材，可采用熱軋加冷軋方式生產(chǎn)。
1鈦及鈦合金型材軋制的特點(diǎn)及軋輥孔型設(shè)計(jì)的一般原理
經(jīng)塑性加工成形的具有一定斷面形狀和尺寸的直條實(shí)心金屬材，稱為型材。型材按生產(chǎn)方式可以分為熱軋型材、冷軋型材、冷拔型材、擠壓型材、鍛造型材及特殊軋制型材等。
現(xiàn)今生產(chǎn)型材的主要方式是熱軋。因?yàn)闊彳埦哂猩a(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn) 能量消耗小和產(chǎn)品 低等優(yōu)點(diǎn)。由于對(duì)型材尺寸精度、表面粗糙度及力學(xué)性能等要求的提高，用冷軋方式生產(chǎn)冷軋型材和用冷拔方式生產(chǎn)冷拔型材比過去有了較大的發(fā)展。冷拔和冷軋型材不僅可以做特殊用途的構(gòu)件，而且還可用以代替熱軋型材，能節(jié)省大量金屬。冷軋法比冷拔法能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。例如，用多輥孔型冷軋Φ24mm的圓鋼，其 比用冷拔法降低10~20,金屬消耗減少65~75.型材的生產(chǎn)特點(diǎn)為：
（1)產(chǎn)品品種規(guī)格多。除少數(shù) 軋機(jī)生產(chǎn) 產(chǎn)品外，絕大多數(shù)型材軋機(jī)都進(jìn)行多品種、多規(guī)格生產(chǎn)。
（2)斷面形狀差異大。在型材產(chǎn)品中，除了方、圓、扁鋼斷面形狀簡(jiǎn)單且差異不大外，大多數(shù)復(fù)雜斷面型材（如槽鋼、工字鋼、Z字鋼、鋼軌等），不僅斷面形狀復(fù)雜，而且斷面形狀上有差異，這會(huì)
給孔型設(shè)計(jì)和軋制生產(chǎn)帶來許多困難，在生產(chǎn)這類型材時(shí)，必須采用相應(yīng)的有效技術(shù)措施。
（3)產(chǎn)品斷面形狀復(fù)雜。在生產(chǎn)中將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻變形，導(dǎo)致軋件在孔型內(nèi)變形的復(fù)雜化，對(duì)軋制產(chǎn)品的質(zhì)量、軋輥磨損、能量消耗、軋機(jī)調(diào)整等方面都帶來不利影響。復(fù)雜斷面的型材因?qū)崿F(xiàn)連軋生產(chǎn)困難較大，所以型材連軋技術(shù)發(fā)展緩慢。
（4)軋機(jī)結(jié)構(gòu)和布置形式多樣。在結(jié)構(gòu)形式上有二輥式軋機(jī)、三輥開口式軋機(jī)、四輥 軋機(jī)、多輥孔型軋機(jī)、Y形軋機(jī)、45°軋機(jī)和懸臂式軋機(jī)等。在軋機(jī)布置形式上有橫列式軋機(jī)、順列式軋機(jī)、棋盤式軋機(jī)、復(fù)二重式軋機(jī)、半連續(xù)式軋機(jī)、連續(xù)式軋機(jī)及緊湊式軋機(jī)等。
前蘇聯(lián)已經(jīng)能夠工業(yè)生產(chǎn)供制造焊環(huán)坯料用的異形型材，如圖3-34所示，包括直徑6.5~300mm的圓形線棒半成品、直徑1~10mm的焊絲、緊固件用線材的鈦筋。方形和六角形斷面棒材、小型型材和異形薄壁型材的生產(chǎn)也在不斷發(fā)展，其中某些斷面的例子如圖3-35所示。
在開始研制軋制鈦合金用的型材軋制軋輥頭幾種孔型時(shí)，采用了軋制鋼和有色金屬類似的孔型。由于鈦和鋼的寬展指數(shù)、熱軋溫度非常接近，對(duì)鈦采用略加修改的鋼孔型是相當(dāng)成功的。
當(dāng)用大型軋機(jī)軋制時(shí)，決定鈦合金成形的基本參數(shù)是寬展值。對(duì)大型軋機(jī)機(jī)座中寬展值的研究表明，根據(jù)展寬能力的不同，鈦合金可有條件地分為3組：高變形抗力合金的寬展指數(shù)接近于結(jié)構(gòu)鋼的寬展指數(shù)；低變形抗力的純鈦和低合金化合金的寬展指數(shù)為鋼的1.5~1.7倍；第三組合金寬展指數(shù)是鋼寬展指數(shù)的1.8~2.0倍。根據(jù)壓下量的大小、孔型的外形、軋材橫斷面的形狀和金屬在孔型中擠緊程度的不同，鈦合金的實(shí)際寬展數(shù)值會(huì)有很大變化。
鈦合金的特殊性有：熱導(dǎo)率低；在大氣氣氛中加熱時(shí)，金屬表面層劇烈氧化和吸氫；存在易于與軋輥和導(dǎo)位裝置黏附的趨勢(shì)；彈性模量比鋼小，軋件在孔型中的穩(wěn)定性低；具有螺旋狀扭曲的趨勢(shì)；在一定條件下，在軋件與軋輥孔型材料的接觸區(qū)會(huì)形成易熔共晶體；不同合金寬展指數(shù)與鋼有差異等。當(dāng)建立鈦合金半成品型材軋制的孔型時(shí)，還需解決由不同軋機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和動(dòng)力特性引起的各種問題。
當(dāng)采用非孔型時(shí)，鈦合金的上述多數(shù)特點(diǎn)會(huì)造成不盡如人意的中間軋材質(zhì)量，即存在裂紋、裂口、皺褶、皺紋、金屬的各種不致密現(xiàn)象 等表面缺陷和其他缺陷。所以，要特別注意按照鈦合金的特殊性設(shè)計(jì)孔型，這樣才可克服中間軋材質(zhì)量問題。
研究結(jié)果表明，原始坯料表面上的缺陷在軋制時(shí)不會(huì)消失，只會(huì)根據(jù)在被軋金屬中分布的特征和位置來改變本身的尺寸。為了消除表面缺陷，坯料應(yīng)進(jìn)行研磨清理或表面車削。當(dāng)研究圓斷面棒材孔型設(shè)計(jì)時(shí)，孔型尺寸、圓角半徑都應(yīng)該根據(jù)每一種鈦合金的允許壓下量、變形抗力和寬展值的大小而確定。
在生產(chǎn)異形型材時(shí)，軋輥孔型的復(fù)雜程度比生產(chǎn)棒材高出許多倍。型材的不同區(qū)域具有不同的變形量，常常還具有不同的溫度，這同樣也會(huì)大大改變型材某些區(qū)域和整個(gè)橫斷面的寬展量或延伸量。在軋輥軋制直徑可變、圓周速度可變的孔型中進(jìn)行軋制，在孔型的各點(diǎn)上存在不同的圓周速度，這會(huì)使軋制金屬產(chǎn)生應(yīng)力，并且會(huì)影響到橫向與縱向變形的比例。
2 坯料的制備
型材軋制的棒坯一般采用鍛造、熱軋、擠壓方法制得。為了 軋制產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)坯料進(jìn)行車削或磨削。
3 工藝參數(shù)的選擇
（1)加熱制度及終軋溫度。α β型鈦合金軋前加熱溫度稍低于（α β)/β相變溫度。軋制過程在α β相區(qū)完成；α型鈦合金在α β相區(qū)內(nèi)加熱；β型鈦合金的加熱溫度高于β轉(zhuǎn)變溫度。
加熱時(shí)間按1~1.5mm/min計(jì)算。太極鈦合金板?鈦及鈦合金棒坯軋前加熱溫度及型材終軋溫度與軋制棒材的終軋溫度基本相同。
（2)其他工藝參數(shù)的選擇。由于鈦及鈦合金軋制型材的產(chǎn)量大，制品長(zhǎng)度不宜過短，軋制速度不宜過大，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，采用的軋制速度一般為1~3m/s.
（3)根據(jù)鈦合金的變形抗力、寬展值和延伸量，選擇適合于鈦合金的各類鋼型材的軋輥孔型軋制鈦合金型材。如果鈦合金型材批量大，可以根據(jù)鈦合金的特性設(shè)計(jì)鈦合金 的軋輥孔型軋制鈦合金型材。
4 型材軋制
前蘇聯(lián)孔型軋制薄壁型材的斷面面積小于6c㎡的合 號(hào)有OT4、OT4-1、BT5、BT6ч和BT20等合金，因需求量大，采用孔型軋制方法生產(chǎn)。在孔型軋制型材標(biāo)準(zhǔn)OCT1 92064-77中，鈦合金軋制薄壁型材主要技術(shù)指標(biāo)見表3-20.
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在孔型軋制型材標(biāo)準(zhǔn)OCT1 92064-77中，OT4、OT4-1、BT5、BT6ч和BT20等鈦合金軋制薄壁型材允許偏差為：
型材是按生產(chǎn)企業(yè)和需求用戶之間協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)來供貨的。
? ?(1)以亂尺、定尺、定尺的倍數(shù)三種長(zhǎng)度來生產(chǎn)型材。定尺長(zhǎng)度的型材定制為每次＋15mm的計(jì)算余量。對(duì)于亂尺、定尺、定尺的倍尺長(zhǎng)度來說，沿型材長(zhǎng)度的極限偏差不應(yīng)超過＋20mm.
（2)型材斷面尺寸的極限偏差需要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。定徑型材的供貨允許數(shù)量上帶有擴(kuò)大的壁厚極限偏差（上下限不超過0.1mm)不超過一批的20.在這種厚度不均的情況下，沿型材長(zhǎng)度不超過0.3mm.
（3)型材供貨長(zhǎng)度不超過4m,未熱處理狀態(tài)長(zhǎng)3m.允許生產(chǎn)長(zhǎng)度不小于1m的定徑型材，數(shù)量上不超過整個(gè)批次的15.
（4)型材剪切是沿直角進(jìn)行的。在型材供貨長(zhǎng)度范圍內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)剪斜情況，或它的斜度不超過3°.
（5)扭轉(zhuǎn)角相對(duì)縱向軸線在型材的任何一段的每一米長(zhǎng)度上不能超過2°.
（6)如果沒有限制角度的極限偏差，型材橫斷面角度尺寸的極限偏差不能超過±1.5°.
（7)在型材表面與型材直徑方向任何一個(gè)平面上的尺寸之間形成的間隙大小，不應(yīng)超過股寬的1.
（8)允許平滑的縱向彎曲。相對(duì)任何一段型材的任意一個(gè)平面，每米長(zhǎng)度上允許的平滑縱向彎曲應(yīng)不超過2mm.對(duì)于橫斷面積小于0.5c㎡的軋制型材，在任何1m長(zhǎng)度的區(qū)段上允許的平滑縱向彎曲不能超過4mm.
（9)型材總的許可縱向彎曲和扭轉(zhuǎn)是通過型材每米長(zhǎng)度上所確定的許可曲率和扭轉(zhuǎn)相乘所得到的。
（10)軋制型材倒角半徑的極限偏差為：半徑值為1.5~2.0mm,極限偏差為－0.5~ 1.5mm;半徑值為2.0~5.0mm,極限偏差為－0.5~ 2.0mm;無精制機(jī)加工，無標(biāo)準(zhǔn)所指示的型材的股的外部角的倒角半徑值不應(yīng)超過1.0mm.
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