[发明专利]一种低成本高弹性挂具用纯钛带卷及制备方法

权利要求书

1.一种低成本高弹性挂具用纯钛带卷，其特征在于，按照配料比为海绵钛含量40％～60％的比例将2～3级海绵钛和扒皮车屑料混合后制备而成；所述扒皮车屑料具体为TA1、TA2纯钛铸锭的扒皮车屑料；

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

所述的低成本高弹性挂具用纯钛带卷的制备方法，具体包括：

S1：熔炼

S1-1：配料

按照配料比为海绵钛含量40％～60％的比例对2～3级海绵钛和TA1、TA2纯钛铸锭的扒皮车屑料进行配料，然后进行充分搅拌得到混合料；

S1-2：电极杆的制备

将混合料压制成电极块后通过组焊将电极块焊接成电极杆；

S1-3：钛铸锭的制备

然后利用真空自耗炉对电极杆进行两次熔炼得到钛铸锭；其中，钛铸锭成分控制为O0.08％～0.14％，Fe 0.02％～0.06％，C≤0.03％，N≤0.03％，H≤0.01％；

S2：板坯的锻造和机械加工

对钛铸锭进行锻造，加工板坯，再对板坯进行机械加工；

S3：热轧

对机械加工处理后的板坯进行热轧：一轧程加工成厚度3mm～5mm的钛带卷，对钛带卷进行退火、抛丸、酸洗后得到热轧退火态钛带卷；

S4：冷轧

对钛带卷进行冷轧，分为二轧程：

第一轧程，轧制变形量控制在50％～70％，每道次变形量在10％～15％，经轧制后的钛带材料厚度为1.5mm～3mm；

第一轧程后，对钛带进行脱脂和真空退火；

第二轧程，对退火后的钛带卷进行冷轧，轧制变形量在40％～60％，每道次轧制变形量在10％～15％；

S5：制备成品

对第二轧程轧制后的钛带卷收卷、包装成成品；

S1-2所述电极杆的制备具体为：把S1-1得到的混合料放入电极块压制模具中，采用油压机在压强500～600MPa压制1～2min，得到压制好的电极块；然后将压制好的电极块采用人工手工钨极氩弧焊进行拼焊制备得到电极杆；

所述电极杆长度为2.5～3.5m；

S1-3所述钛铸锭的制备具体为：采用真空自耗炉进行熔炼，熔炼起弧前预抽真空度至1Pa以下，然后起弧开始熔炼；熔炼过程中电弧电压控制在30v～40v，熔炼真空度保持在0.1Pa～10Pa，搅拌电流在6A～10A；熔炼结束后，铸锭在真空条件或充隋性气体条件下冷却到400℃以下出炉得到钛铸锭；

S2所述板坯的锻造和机械加工具体为：

S2-1：锻造

将铸锭在电炉或天然气加热炉内加热和保温：加热到800℃时进行均热化处理，保温时间按铸锭直径尺寸D(mm)×0.3min/mm计算；

再以0.5～1.5℃/min的加热速度加热到1000℃进行保温，保温时间按铸锭直径尺寸D(mm)×0.5min/mm计算；

加热保温后的铸锭在压机上进行锻造成板坯，锻造板坯厚度控制在120～240mm，宽度控制在1020～1520mm；锻造后空冷到室温得到板坯；

S2-2：机械加工

对冷却后的板坯进行铣或刨机械加工，板坯厚度为110mm～230mm，宽度为1000mm～1500mm，厚度允许偏差±10mm，宽度允许偏差(+15，-0)mm，板坯的同板差≤5mm，板坯两端沿厚度方向的切斜≤10mm，板坯宽度方向的切斜≤10mm；

S3所述热轧具体为：对机械加工后的板坯在电热炉或天然气炉中加热，加热温度至880～950℃，进行保温，保温时间按厚度(mm)×1～1.2mm/min计算；保温后出炉进行轧制，轧制采用四辊可逆轧机进行粗轧至厚度30～45mm；然后进行精轧，精轧采用四轧连轧或炉卷轧机，轧到厚度3～5mm；轧制后的钛带卷进行在线退火处理，退火温度730～780℃；然后对钛带卷进行抛丸、酸洗，去除表面氧化皮；

所述酸洗采用的酸为HF酸、HNO₃和水按照质量比1:3:16的混合溶液；

S4所述冷轧具体为：

对钛带卷进行冷轧，分为二轧程：

采用20辊可逆轧机对酸洗后的钛带卷进行轧制，轧制总变形量控制在50～70％，每道次变形量在10～15％，轧制速度控制在50～120m/min，经轧制后的钛带材料厚度为1.5～3mm；

第一轧程后，对钛带利用罩式退火炉进行脱脂和真空退火；其中，退火温度为630～700℃，炉内采用氩气保护，退火加热8～10h，保温12～15h；

采用20辊可逆轧机对退火后的钛带卷进行二次冷轧，轧制变形量控制在40～60％，每道次轧制变形量在10～15％，轧制速度80～120m/min；最终产品厚度为0.8～1.5mm。