一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法技术

一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，包括退火抛丸酸洗的步骤、热轧钛卷修磨的步骤、冷轧的步骤、脱脂的步骤、半成品修磨的步骤和抛丸酸洗的步骤。本发明专利技术的工艺方法，通过合理的工艺路线设置，以及缺陷修磨去除方法，可最大限度的消除钛卷表面起皮、压入、氧化残留及划伤等缺陷，以显著改善冷轧钛带卷表面质量。方法本身操作简单，稳定可靠性好，适合于批量化工业生产，可稳定获得表面质量优异的冷轧钛带卷。

A technological method for improving the surface quality of cold rolled titanium strip

A process to improve the quality of the surface of the cold-rolled titanium strip, including the steps for the pickling of the annealed shot, the steps of the hot rolling titanium roll, the steps of cold rolling, the steps of the degreasing, the steps of the semi-finished finishing and the steps of the shot pickling. In order to improve the surface quality of the cold-rolled titanium strip, the process method of the invention can eliminate the defects of the titanium roll surface, such as peeling, pressing, oxidation residue and scratching to the maximum. The method is simple, stable and reliable. It is suitable for mass production and can obtain stable cold rolled titanium strip with excellent surface quality.

【技术实现步骤摘要】
一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法
本专利技术涉及金属钛材料的加工
，具体的说是一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法。
技术介绍
钛及钛合金具有比强度高、耐蚀等优异特性，在石油、化工、冶金、电力、环保等领域应用广泛。冷轧钛带卷具有生产效率高、尺寸精度高、产品质量一致稳定性好等优点，且适合于批量化工业生产，是钛板、带材生产主要方式。但受多方面因素影响，目前国内冷轧钛带卷表面质量普遍有待提升，良品率平均不足80%。主要的表面缺陷有起皮（如附图1所示）、压入（如附图2所示）、氧化残留（如附图3所示）及划伤（如附图4所示）等。造成这些缺陷的影响因素包括钛材本身特性、钛材冶金及加工装备和技术水平等，具体来说如下：（1）钛高温下化学性质活泼、表面硬度低，在热卷轧制过程中易产生粘结、压入及划伤缺陷，难加工，且缺陷去除难度大，易遗留至冷轧钛带卷成品；（2）钛材属于难熔金属，需要真空环境下进行熔炼，熔炼设备复杂，板坯制备冶金质量对熔炼原材料、熔炼设备及过程质量控制要求高，极易发生因板坯冶金缺陷导致钛带卷表面起皮；（3）为降低钛带卷生产设备投资成本，充分利用钢铁加工行业大型轧钢设备，国内热轧钛带卷普遍在钢厂加工，即钛、钢热卷轧制共线生产，但钛与钢热卷加工金属特性差异较大，钢厂为保证主业热轧钢卷加工质量，很难针对钛卷特性对大型轧钢设备及组织生产方式进行全面系统彻底的改造，仅能在不影响钢卷生产前提下进行有限改进，钛卷热轧加工类缺陷难以完全避免，且轧钛前轧钢设备很难将轧线附着的氧化铁皮彻底清理干净，因此不可避免钛卷热轧过程中会产生压入、划伤类缺陷，热轧钛卷表面质量难以保证，稳定性差；（4）热轧钛卷通过连续退火抛丸酸洗先去除表面氧化皮再进行冷轧，但由于钛材耐蚀，且受加工过程中酸洗线酸液浓度周期性、滞后性影响，热轧钛卷表面氧化皮经一次抛丸酸洗处理难以彻底去除干净，氧化残留区域塑性差、硬度高，在随后冷轧过程中与基体延伸变形不一致，导致钛卷冷轧后表面产生裂纹、压入等缺陷；（5）近年来冷轧钛带卷EB铸坯使用逐渐增加，VAR锻坯用量逐渐减少，可显著降低坯料成本，但经一次熔炼制备的EB铸坯相对于经多次熔炼及锻造的VAR锻坯组织粗大，坯料制备质量及热卷轧制质量控制难度更大，热轧钛卷起皮、压入缺陷发生倾向增加；（6）钛热导率低、易粘结，当其修磨及后处理方法不当时，修磨区域热量传导不出去易产生过烧缺陷，且修磨掉落的钛渣及磨料粘结剂，在高温作用下极易粘附在钛带表面产生二次加工缺陷，因此钛卷表面缺陷去除难度大。基于以上现状及原因，获得表面质量优异的冷轧钛带卷较为困难。专利CN106269930A公开了一种改善钛带热加工表面质量的方法，包括通过降低热轧卷取速度，对卷曲机侧导板结构及压力系数进行优化，降低收卷侧导板摩擦力，以及增加卷曲侧导板出口侧吹装置，从而降低热轧钛卷表面热轧加工类缺陷；专利CN105710141A公开了一种热轧钛卷及其表面质量控制方法，包括通过钛坯加热、粗轧、精轧和卷取工艺参数优化，以及增加钛坯精轧过程中表面吹扫水控制，实现减少热轧加工类缺陷，提高热轧钛卷表面质量目的。上述两项专利的基本思路均是通过减少热轧加工类缺陷，来提高热轧钛卷表面质量。但受钛材本身特性及钢厂热轧装备等因素影响，截止目前，热轧钛卷表面加工类缺陷仅能一定程度减轻，很难完全避免。且上述专利对钛坯冶金及表面质量等问题产生的钛带卷表面缺陷无改善效果，因此仍无法获得表面质量优异的冷轧钛带卷。专利CN104070076A公开了一种冷轧用热轧钛卷的表面处理工艺，包括用一次抛丸处理进行表面机械除磷，用修磨方法处理局部缺陷，一次酸洗去除表面氧化层，二次抛丸及酸洗进行表面均匀化，再进行冷轧。通过该修磨方法，可一定程度上减少钛卷表面尺寸较大的严重缺陷（如附图5、附图6所示），但由于抛丸破磷后、酸洗前，热轧钛卷表面氧化层未完全去除呈现灰黑色（如附图7所示），且抛丸表面粗糙度大（约6~10μm），尺寸较小的表面起皮、压入等缺陷（如附图8所示）很难发现并去除干净。此外该专利未对钛卷表面缺陷修磨方法进行说明，而怎样将表面缺陷去除干净，并避免修磨钛渣粘结二次缺陷是行业面临主要问题之一，这就导致缺陷遗留至冷轧钛带卷成品，因此仍无法获得表面质量优异的冷轧钛带卷。专利CN102310314B公开了一种钛及钛合金卷加工方法，包括一次抛丸处理后，用修磨方法处理局部缺陷，再进行后续酸洗及冷轧等工序，但其与专利CN104070076A一样，仍然无法将尺寸较小表面起皮、压入等缺陷发现并去除干净，且未提出有效适宜的缺陷修磨方法，未解决怎样实现钛卷表面缺陷去除干净、避免修磨钛渣粘结二次缺陷难题，因此也无法获得表面质量优异的冷轧钛带卷。目前，现有技术中还没有对冷轧钛带卷表面质量进行较好技术改善的工艺方法出现。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，该方法通过合理的工艺路线设置，以及缺陷修磨去除方法，可最大限度的消除钛卷表面起皮、压入、氧化残留及划伤等缺陷，以显著改善冷轧钛带卷表面质量。方法本身操作简单，稳定可靠性好，适合于批量化工业生产，可稳定获得表面质量优异的冷轧钛带卷。本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，包括以下步骤：步骤一、退火抛丸酸洗：采用连续退火抛丸酸洗线，对热轧钛卷原料进行退火以及至少一次抛丸酸洗，制得表面无氧化皮残留，呈银白色、均匀光亮的酸洗态热轧钛卷，备用；步骤二、热轧钛卷修磨：将步骤一制得的酸洗态热轧钛卷进行开卷视检，对于热轧钛卷表面深度≥0.3mm的大尺寸缺陷，先采用角磨机进行修磨，再使用千叶轮进行局部抛光，对于热轧钛卷表面深度＜0.3mm的小尺寸缺陷，直接采用千叶轮进行抛光；步骤三、冷轧：对步骤二抛光后的热轧钛卷进行冷轧处理，控制冷轧变形量为5~60%，制得冷轧钛带，备用；步骤四、脱脂：在脱脂线上，对步骤三制得的冷轧钛带进行脱脂处理，制得脱脂钛带，备用；步骤五、半成品修磨：采用80~120#型号的千叶轮，沿轧制方向对步骤四制得的脱脂钛带进行表面缺陷的二次视检和抛光式修磨；步骤六、抛丸酸洗：对步骤五修磨后的钛带再次进行抛丸酸洗处理，即完成对冷轧钛带卷表面质量的改善。进一步的，所述步骤一中，抛丸酸洗的次数为一次或两次。进一步的，在步骤二中，所述角磨机进行修磨以及千叶轮进行抛光的方向均沿热轧钛卷的轧制方向，且角磨机的修磨以及千叶轮的抛光动作均为在热轧钛卷表面缺陷处均匀游动。进一步的，在步骤二中，所述角磨机和千叶轮的型号均为40~80#。进一步的，在步骤三中，所述的冷轧变形量优选为10~35%。有益效果：1、本专利技术提供的一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，通过对生产工序流程及缺陷修磨方法的优化，克服了现有技术中无法将尺寸较小的起皮、压入等缺陷去除干净以及修磨钛渣易粘结造成二次缺陷的技术难题，可显著改善冷轧钛带卷成品表面质量，并稳定获得表面质量优异的冷轧钛带卷。工艺步骤中对于不同类型、尺度及严重程度的缺陷，设计了针对性的缺陷检验、识别和去除工序，从而取得了钛卷表面缺陷的最佳去除效果。方法中对于深度≥0.3mm，且目视可检验发现的中等及严重缺陷，先采用修磨效率高、易去除厚度的角磨机进行修磨，再使用千本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、退火抛丸酸洗：采用连续退火抛丸酸洗线，对热轧钛卷原料进行退火以及至少一次抛丸酸洗，制得表面无氧化皮残留，呈银白色、均匀光亮的酸洗态热轧钛卷，备用；步骤二、热轧钛卷修磨：将步骤一制得的酸洗态热轧钛卷进行开卷视检，对于热轧钛卷表面深度≥0.3mm的大尺寸缺陷，先采用角磨机进行修磨，再使用千叶轮进行局部抛光，对于热轧钛卷表面深度＜0.3mm的小尺寸缺陷，直接采用千叶轮进行抛光；步骤三、冷轧：对步骤二抛光后的热轧钛卷进行冷轧处理，控制冷轧变形量为5~60%，制得冷轧钛带，备用；步骤四、脱脂：在脱脂线上，对步骤三制得的冷轧钛带进行脱脂处理，制得脱脂钛带，备用；步骤五、半成品修磨：采用80~120#型号的千叶轮，沿轧制方向对步骤四制得的脱脂钛带进行表面缺陷的二次视检和抛光式修磨；步骤六、抛丸酸洗：对步骤五修磨后的钛带再次进行抛丸酸洗处理，即完成对冷轧钛带卷表面质量的改善。

【技术特征摘要】
1.一种改善冷轧钛带卷表面质量的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、退火抛丸酸洗：采用连续退火抛丸酸洗线，对热轧钛卷原料进行退火以及至少一次抛丸酸洗，制得表面无氧化皮残留，呈银白色、均匀光亮的酸洗态热轧钛卷，备用；步骤二、热轧钛卷修磨：将步骤一制得的酸洗态热轧钛卷进行开卷视检，对于热轧钛卷表面深度≥0.3mm的大尺寸缺陷，先采用角磨机进行修磨，再使用千叶轮进行局部抛光，对于热轧钛卷表面深度＜0.3mm的小尺寸缺陷，直接采用千叶轮进行抛光；步骤三、冷轧：对步骤二抛光后的热轧钛卷进行冷轧处理，控制冷轧变形量为5~60%，制得冷轧钛带，备用；步骤四、脱脂：在脱脂线上，对步骤三制得的冷轧钛带进行脱脂处理，制得脱脂钛带，备用；步骤五、半成品修磨：采用80~120#型号的千叶轮，沿轧制方向对步骤四制得的脱脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李渤渤，陶会发，陈涛，刘茵琪，王非，刘喜波，申瑞，朱彤，朱乐乐，
申请(专利权)人：洛阳双瑞精铸钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41