[发明专利]一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法

说明书

本发明公开了一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法，其中退火炉具有退火腔、加热炉壁及可启闭的门体，退火腔为水平放置的筒型结构，在退火腔内设置有将棒材以其内腔结构间距均布的棒材放置架，并在退火腔内还设置有与排布的每根棒材等距的加热装置，在所述退火腔内还设置有CaH₂分散放置装置。该退火炉通过棒材放置架可使得放置的棒材与加热炉壁和加热装置实现等距的受热状态，提高多根棒材退火效果的均衡性，并能有效提高棒材单炉的放置退火数量，提高退火效率，降低电能消耗；通过设置CaH₂分散放置装置，其在退火时炉内加入CaH₂粉末，使其与炉内的氧气反应并消耗氧气，降低炉内氧气含量及对钛棒材性能的影响。

技术领域

本发明涉及钛棒及钛合金棒材退火技术领域，尤其涉及一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法。

背景技术

钛元素由于具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等特性，被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。

钛原料通常为海绵钛，将其熔炼锻造成钛锻件的初级钛坯料，再次将初级太坯料加工成型如钛棒、钛板、钛管等的中间坯料，最后再进行热处理的处理方式及机械精加工成型最终钛产品。

在对中间坯料的热处理的处理方式(一般为高温退火)中，由于钛质棒材的退火温度较高(为600℃-800℃)，具有较长的升温时长，造成退火炉能源损耗较高，并且在炉内放置的多根棒材存在受热不均等，使得棒材的退火质量不均衡，存在退火过度棒材变硬及退火不足不能提高棒材性能的问题。而炉内氧气含量同时对钛棒的性能具有较大的影响，使得企业采用常规的大气退火炉不能有效的提高钛棒的退火质量，而真空退火炉成本过高、操作难度较大，不能有效的推广使用，致使目前成型质量达不到要求，造成较高的废品率、材料的浪费及生产成本的增加。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法，该退火炉能有效提高棒材单炉的放置退火数量，提高退火效率，并通过设置CaH₂分散放置装置，使CaH₂粉末与炉内的氧气反应并消耗氧气，降低炉内氧气含量及对钛棒材性能的影响。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，所述退火炉具有退火腔、加热炉壁及可启闭的门体，其特征在于：在所述退火腔内设置有将棒材以其内腔结构间距均布的棒材放置架，并在所述退火腔内还设置有与排布的每根棒材等距的加热装置，在所述退火腔内还设置有CaH₂分散放置装置。

优选的，所述退火腔为水平放置的筒型结构，所述棒材放置架为在所述退火腔内壁朝向其轴线方向间距设置的多个单层环状架体，所述加热装置设置在相邻的所述单层环状架体之间。

优选的，每个所述单层环状架体均包括沿周向间距设置的多个棒材穿设管，同时将所述棒材穿设管沿所述退火腔轴线方向水平间距设置，在周向及水平相邻的所述棒材穿设管之间均设置有连接板以构成所述单层环状架体整体。

优选的，每个所述单层环状架体均旋转设置在所述退火炉一侧侧壁上。

优选的，所述加热装置为在相邻所述单层环状架体中间位置设置的环形电加热丝层。

优选的，所述CaH₂分散放置装置为在所述门体内壁设置的放置圆环，在所述放置圆环外边缘垂直设置有圆环挡板，所述放置圆环内底面与所述圆环挡板构成CaH₂储存腔，并且所述放置圆环旋转设置在所述门体上。

一种钛棒及钛合金棒材的退火炉的退火方法，其特征在于，包括以下步骤：