發布日期：2020-11-13 10:54:05
鈦合金棒鈦金絲材有很巨大的市場潛力，因此，開發鈦合金棒鈦合金絲材生產有很好的發展前景。在日本，鈦加工材的生產特點是采用鋼鐵加工設備進行，根據鈦材固有的特性，在設備、工藝上不斷改進，以提高生產率，加工鈦材的尺寸精度及表面質量，滿足不同用途的使用要求。鈦合金棒鈦合金絲材的生產方法歸納起來有：拉拔、旋鍛、軋制。采用旋鍛和拉拔工藝時要經過多次的工藝轉換和多次的中間熱處理，生產效率很低，能耗大；采用軋制工藝，在日本鈦合金棒鈦合金絲材的軋制也是采用鋼鐵軋制的設備曰。與其他的鈦加工材一樣，鈦合金棒鈦合金絲材熱軋時要防止滑動接觸，以免熱粘引起的表面傷，要設定最優化孔型及道次加工程序，要保證鈦合金在適宜的溫度下軋制，防止溫度下降。
在選擇具體的工藝設備時應考慮到下列因素：鈦合金具有特殊的綜合物理性能，其鈦合金棒鈦絲生產具有小批量多品種的特點，不適宜采用鋼鐵及常用有色金屬棒線材的大規模連軋工藝，用普通兩輥軋機生產的產品存在折疊與表面劃痕等質量問題， 要生產Ti-6Al一4V合金絲及TiNi形狀記憶合金絲就更加困難了。
鈦的性質和普通鋼不同，因此，在棒線材軋制時，必須考慮以下幾點：
①由于鈦的熱傳導率小，加熱時間要長；
②為了防止氧化和吸氫，加熱時間又要求盡可能短；
③塑性變形能差，加工溫度范圍窄；
④熱變形抗力大，加工時要求的負載大。
目前可同時生產棒線材的連續高速軋機具有以下特點：
①從粗軋到精軋是全連續的無扭絞軋制方式，產品表面缺陷少，質量好；
②由于精軋機是高速組合配置，被加工的材料溫度下降小，生產效率高；
③軋制后的冷卻過程可根據需要采用風冷、自然放冷、罩式緩冷、罐式徐冷等容易采取的方式。
以往，鈦合金棒鈦合金絲材的軋制設備有并列式和越野式。鈦線材的軋制設備主要用了3輥、四輥定徑軋機等，多輥定徑軋機，由于寬度小，加工均勻，軋制中尺寸變化對成品變動沒有大的影響，特別適合熱加工性能差的鈦合金等軋制。
與普通鋼相比，鈦的熱變形性能差，因此，在軋制過程中，加熱溫度的控制以及防止軋制溫度過程中材料溫度的下降是極其重要的。加熱爐的形式可分為推進式爐，步進床式爐，步進梁式爐3種。最近，由于軋制坯料的大型化，大多采用步進梁式爐。這種加熱爐可通過坯料間隔的調整、時間的控制來設定溫度，操作靈活，可四面加熱，在短時間內加熱即可均勻，且可降低燃耗。
棒線材的道次安排，可依據各廠自己的經驗，再進一步完善。大致分為粗扎、中軋和精軋3步，粗軋的作用是使再加熱的坯料初步得到鍛造，并是坯料形狀得以矯正。粗軋的孔型一般有菱形一方形或者箱形。菱形一方形的孔型由于角部冷卻快，孔型左右有拉應力，所以在軋制時，要把孔型頂、底的R角放大些，或在孔型導板上設置分水裝置。中軋和精軋的孔型采用橢圓一圓孔法和橢圓一方孔法，后者和前者相比具有大的面縮率，效率高，但是容易產生皺紋和折迭等缺陷。
目前一般采用橢圓一圓孔法。
軋制工藝完成后，鈦合金棒鈦合金絲材要根據不同的材質和所要求的性能進行熱處理。鈦合金退火處理是為了穩定組織和產品的尺寸，提高其力學性能及機械性能。a合金的退火是在α相區加熱，達到充分平衡使a相恢復、再結晶冷卻到常溫的處理。這時，冷卻速度引起的組織變化小，所以極冷和徐冷都可以。a+β合金的固溶處理是在β相變點以下，即在兩相區加熱。B合金的固溶處理是在與退火處理一樣的溫度域加熱進行，這時，在相變點以上加熱，要注意防止晶粒粗化。
實效處理是α+β合金和β合金在固溶處理后從非平衡β相析出細微α相的一種強化處理。線材的熱處理設備用于固溶處理的有多條連續方式和捆卷方式2種。多條連續方式是線材以直線形式進行熱處理，質量好，但自動化較難，生產效率低。捆卷方式可自動化，生產效率高，但存在捆卷內部相對于外部加熱和冷卻慢的問題。
鈦絲材的退火設備有批式爐， STC(短時間循環) 爐以及連續爐。多品種小批量處理時用批式爐， 但目前使用STC爐正在增多。
棒材的熱處理設備采用連續爐。斜輥式連續爐是一種圓棒專用爐，斜輥和噴水冷卻的組合方式可進行彎曲小、品質均勻的熱處理。
為了完全去除鈦合金棒、鈦合金線材的表面缺陷，要進行扒皮。扒皮方法有：用刀具對線材進行全周螺旋切削和用超硬削刀對線材表面進行全周的拉削。目前一般采用表面粗糙度低、效率高的拉削法。拉削一般減徑0.2mm~0.4mm。
總之，鈦合金棒鈦合金絲材生產主要采用軋制的工藝方法，而采用連續式高速軋機更是有利于生產率的提高，提高了鈦合金棒鈦合金絲材表面質量。