一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法技术

本发明专利技术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。内氧气含量及对钛棒材性能的影响。内氧气含量及对钛棒材性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法


[0001]本专利技术涉及钛棒及钛合金棒材退火
，尤其涉及一种钛棒及钛合金棒材的退火炉及退火方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术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。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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：
[0013]a、将棒材依次穿设在每个水平对应的所述棒材穿设管中，并在所述CaH2储存腔中装入CaH2粉末，关闭所述门体；
[0014]b、对所述炉壁及每个所述环形电加热丝层同时通电加热使炉内升温，对棒材实现高温退火，并且启动放置圆环旋转，其内的CaH2粉末翻滚与退火炉内氧气接触反应并消耗氧气；
[0015]c、退火完成后待冷却至常温状态，将棒材逐根取出，完成退火操作。
[0016]本专利技术的有益效果是：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；通过加热装置与加热炉壁的配合，有助于快速提高炉温，缩短退火时长，提高退火处理效率。
[0017]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。
附图说明
[0018]图1为本专利技术退火炉开启状态示意图。
[0019]图2为本专利技术单层环状架体侧视结构图。
[0020]图3为本专利技术棒材穿设管内部放大结构图。
[0021]图4为本专利技术门体侧视图。
[0022]图5为本专利技术放置圆环剖视结构图。
具体实施方式
[0023]为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的描述。
[0024]参照附图1～5所示的一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，所述退火炉1具有退火腔101、加热炉壁11及可启闭的门体12。通常将待退火的棒材堆积放置在退火腔101中关闭门体12，通过加热炉壁11(具体为电加热丝加热方式)加热使得退火腔101内升温至相应棒材种类的退火温度进行退火处理。
[0025]由于钛质棒材的退火温度较高，具有较长的升温时长，并且堆积的棒材与加热炉壁11间距不等，造成不同棒材之间热传递效率不等，存在距离加热炉壁11较近的棒材升温快及受热时间长，而远离加热炉壁11的棒材则升温慢及受热时间短，从而造成同炉内的棒材退火效果不均衡，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，因此为了解决该问题，如图1所示，在所述退火腔101内设置有将棒材以其内腔结构间距均布的棒材放置架2，并在所述退火腔101内还设置有与排布的每根棒材等距的加热装置，通过棒材放置架2可使得放置的棒材与加热炉壁11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，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。通过加热装置与加热炉壁11的配合，有助于快速提高炉温，缩短退火时长，提高退火处理效率。
[0026]同时为了降低炉内氧气对棒材性能造成的影响，如图1所示，在所述退火腔101内还设置有CaH2分散放置装置，通过该装置在退火时炉内加入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。CaH2粉末与氧气的反应式如下：
[0027]CaH2+O2＝＝CaO+H2O；CaO+H2O＝＝Ca(OH)2。
[0028]具体的，如图1所示，所述退火腔101为水平放置的筒型结构，所述棒材放置架2为在所述退火腔101内壁朝向其轴线方向间距设置的多个单层环状架体21，所述加热装置设置在相邻的所述单层环状架体21之间。其中筒型结构的退火腔101可以设置多个单层环状架体21，使得外层的单层环状架体21上放置的棒材实现与加热炉壁11的等距受热作用。而在相邻的单层环状架体21设置加热装置，可设置多级单层环状架体21，并实现每级单层环状架体21上的棒材均能实现与发热源的等距性，可在有效提高退火腔101内棒材放置数量的基础上，实现多根棒材的同步同温受热，进而在有效提高退火效率的基础上提高退火均衡性，并最终提高棒材退火质量。
[0029]具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，所述退火炉(1)具有退火腔(101)、加热炉壁(11)及可启闭的门体(12)，其特征在于：在所述退火腔(101)内设置有将棒材以其内腔结构间距均布的棒材放置架(2)，并在所述退火腔(101)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(101)内还设置有CaH2分散放置装置。2.根据权利要求1所述的一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，其特征在于：所述退火腔(101)为水平放置的筒型结构，所述棒材放置架(2)为在所述退火腔(101)内壁朝向其轴线方向间距设置的多个单层环状架体(21)，所述加热装置设置在相邻的所述单层环状架体(21)之间。3.根据权利要求2所述的一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，其特征在于：每个所述单层环状架体(21)均包括沿周向间距设置的多个棒材穿设管(2a)，同时将所述棒材穿设管(2a)沿所述退火腔(101)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(2a)之间均设置有连接板(22)以构成所述单层环状架体(21)整体。4.根据权利要求3所述的一种钛棒及钛合金棒材的退火炉，其特征在于：每个所述单层环状架体(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奕萱，李文利，
申请(专利权)人：宝鸡市德立钛业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：