技术摘要：
一种纯钛板的轧制生产方法，通过对坯料尺寸预先进行计算设计，并通过合理的加热及展宽换向轧制方式，将现有技术中需要两个火次的换向轧制整合为一个火次，再通过成品退火、表面处理等工序，最终获得表面质量、综合性能良好，且性能各向异性低的成品板材，各项指标满足G 全部
背景技术：
钛及钛合金具备比强度高、成型性好、耐高温、耐腐蚀等优良特性，因此在化工、航 空航天、舰船等领域有着广泛的应用。钛为密排六方金属，滑移系少，塑性差，在轧制变形过 程中极易形成轧制织构，造成板材性能的各向异性。为降低各向异性，目前常采用的方法有 交叉轧制、异步轧制以及非对称轧制等。换向轧制不仅能弱化织构强度，降低各向异性，而 且实现板材强塑性的良好匹配，提升板材综合性能。因此，工业生产中为弱化钛板的各向异 性，并保证成品板材具有良好的强塑性及表面质量，钛板轧制过程一般需进行至少一次的 换向轧制，一般做法是在某个火次轧制后，进行表面处理，然后再进行下一火次的换向轧 制，如公开号为CN 104525567 A及CN 103230936 B中均是通过第二个火次的换向轧制来保 证板材良好的强塑性及低的各向异性，但这种通过增加一个火次来实现钛板的换向轧制， 生产工艺流程较长，能耗大，生产效率低。因此研究一种既能缩短生产流程、保证板材表面 质量，但同时能降低板材各向异性的轧制方法具有非常重要的意义。
技术实现要素：
为解决现有的钛板轧制中需要通过两个火次进行换向轧制，工艺流程较长，能耗 大，生产效率低的问题，本发明提供了一种纯钛板的轧制生产方法。 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纯钛板的轧制生产方法， 包括以下步骤： 步骤一、根据成品板材的尺寸和数量对坯料规格进行计算，然后制作所需规格的坯料， 坯料满足如下要求： H×W×L×k1 ≥ h1×w1×l1； h1×w1×l1×k2 ≥ N×h×w×l； w1 = w w0，40 mm ≤ w0 ≤ 80 mm； x =（H - h1）/ H×100%，25% ≤ x ≤ 50%； y =（h1 - h）/ h1×100%，30% ≤ y ≤ 65% H为坯料厚度，W为坯料宽度，L为坯料长度； h1为展宽轧制后的板材厚度，w1为展宽轧制后的板材宽度，l1为展宽轧制后的板材长 度； h为成品板材厚度，w为成品板材宽度，l为成品板材长度，N为成品板材数量； k1和k2为有效系数，k1取值为0.94～0.98，k2取值为0.94～0.98； w0为成品板材切边余量，x为展宽轧制变形率，y为换向轧制变形率； 步骤二、将步骤一所得的坯料置于加热炉内进行加热并保温，加热温度800～860℃，保 温时间t1= H×C1，H为坯料厚度，C1为保温时间系数，C1取值为1.0～1.2 min/mm； 3 CN 111589859 A 说 明 书 2/6 页 步骤三、将步骤二保温后的坯料送至轧机，以坯料宽度W方向为轧制方向对坯料进行展 宽轧制，使坯料宽度W伸展至步骤一所计算的l1，保证展宽轧制速度不低于1.5m/s，展宽轧 制后的板材温度不低于700℃，展宽轧制变形率控制为25% ≤ x ≤ 50%； 步骤四、在轧机上对步骤三展宽轧制后的板材进行90°水平旋转，对展宽轧制后的板材 进行换向轧制，将展宽轧制后的板材厚度h1轧制为成品板材厚度h，保证换向轧制速度不低 于1.5m/s，换向轧制后的板材温度不低于350℃，换向轧制变形率控制为30% ≤ y ≤ 65%； 步骤五、对步骤四换向轧制后的板材进行热处理，采用辊底炉大气退火方式，退火温度 600～710℃，保温时间t2= h×C2，h为成品板材厚度，C2为保温时间系数，C2取值为2.0～5.0 min/mm，保温完成后将板材出炉进行空冷； 步骤六、对步骤五热处理后的成品板材进行表面处理和定尺分切，得到N块所需尺寸的 成品板材。 优选的，步骤二中，以坯料宽度W方向为坯料进出加热炉时的运动方向。 优选的，步骤六中的表面处理的方法包括碱酸洗或喷砂酸洗以及打磨处理，去除 上下表面氧化皮及缺陷。 优选的，步骤六中的定尺分切的方法为根据预设规格尺寸，选取成品板材板型和 表面质量良好的部位进行成品定尺。 根据上述技术方案，本发明的有益效果是： 本发明根据现有的轧机设备能力及成品钛板规格，对坯料尺寸进行了设计，通过合理 的加热及展宽换向轧制方式，将现有技术中需要两个火次的换向轧制整合为一个火次，并 通过成品退火、表面处理等工序，最终获得表面质量、综合性能良好，且性能各向异性低的 成品板材，各项指标满足GB/T 3621相关技术标准，与现有技术相比，首次通过展宽换向的 工艺设计，将纯钛板需两火次完成的换向轧制成型工艺缩短为一个火次成型，缩短了工艺 流程，降低了生产成本，提高了生产效率，并且工艺适用性强，无需增加新设备，设备及操作 简单，可实现批量生产。
一种纯钛板的轧制生产方法，通过对坯料尺寸预先进行计算设计，并通过合理的加热及展宽换向轧制方式，将现有技术中需要两个火次的换向轧制整合为一个火次，再通过成品退火、表面处理等工序，最终获得表面质量、综合性能良好，且性能各向异性低的成品板材，各项指标满足G 全部
背景技术：
钛及钛合金具备比强度高、成型性好、耐高温、耐腐蚀等优良特性，因此在化工、航 空航天、舰船等领域有着广泛的应用。钛为密排六方金属，滑移系少，塑性差，在轧制变形过 程中极易形成轧制织构，造成板材性能的各向异性。为降低各向异性，目前常采用的方法有 交叉轧制、异步轧制以及非对称轧制等。换向轧制不仅能弱化织构强度，降低各向异性，而 且实现板材强塑性的良好匹配，提升板材综合性能。因此，工业生产中为弱化钛板的各向异 性，并保证成品板材具有良好的强塑性及表面质量，钛板轧制过程一般需进行至少一次的 换向轧制，一般做法是在某个火次轧制后，进行表面处理，然后再进行下一火次的换向轧 制，如公开号为CN 104525567 A及CN 103230936 B中均是通过第二个火次的换向轧制来保 证板材良好的强塑性及低的各向异性，但这种通过增加一个火次来实现钛板的换向轧制， 生产工艺流程较长，能耗大，生产效率低。因此研究一种既能缩短生产流程、保证板材表面 质量，但同时能降低板材各向异性的轧制方法具有非常重要的意义。
技术实现要素：
为解决现有的钛板轧制中需要通过两个火次进行换向轧制，工艺流程较长，能耗 大，生产效率低的问题，本发明提供了一种纯钛板的轧制生产方法。 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纯钛板的轧制生产方法， 包括以下步骤： 步骤一、根据成品板材的尺寸和数量对坯料规格进行计算，然后制作所需规格的坯料， 坯料满足如下要求： H×W×L×k1 ≥ h1×w1×l1； h1×w1×l1×k2 ≥ N×h×w×l； w1 = w w0，40 mm ≤ w0 ≤ 80 mm； x =（H - h1）/ H×100%，25% ≤ x ≤ 50%； y =（h1 - h）/ h1×100%，30% ≤ y ≤ 65% H为坯料厚度，W为坯料宽度，L为坯料长度； h1为展宽轧制后的板材厚度，w1为展宽轧制后的板材宽度，l1为展宽轧制后的板材长 度； h为成品板材厚度，w为成品板材宽度，l为成品板材长度，N为成品板材数量； k1和k2为有效系数，k1取值为0.94～0.98，k2取值为0.94～0.98； w0为成品板材切边余量，x为展宽轧制变形率，y为换向轧制变形率； 步骤二、将步骤一所得的坯料置于加热炉内进行加热并保温，加热温度800～860℃，保 温时间t1= H×C1，H为坯料厚度，C1为保温时间系数，C1取值为1.0～1.2 min/mm； 3 CN 111589859 A 说 明 书 2/6 页 步骤三、将步骤二保温后的坯料送至轧机，以坯料宽度W方向为轧制方向对坯料进行展 宽轧制，使坯料宽度W伸展至步骤一所计算的l1，保证展宽轧制速度不低于1.5m/s，展宽轧 制后的板材温度不低于700℃，展宽轧制变形率控制为25% ≤ x ≤ 50%； 步骤四、在轧机上对步骤三展宽轧制后的板材进行90°水平旋转，对展宽轧制后的板材 进行换向轧制，将展宽轧制后的板材厚度h1轧制为成品板材厚度h，保证换向轧制速度不低 于1.5m/s，换向轧制后的板材温度不低于350℃，换向轧制变形率控制为30% ≤ y ≤ 65%； 步骤五、对步骤四换向轧制后的板材进行热处理，采用辊底炉大气退火方式，退火温度 600～710℃，保温时间t2= h×C2，h为成品板材厚度，C2为保温时间系数，C2取值为2.0～5.0 min/mm，保温完成后将板材出炉进行空冷； 步骤六、对步骤五热处理后的成品板材进行表面处理和定尺分切，得到N块所需尺寸的 成品板材。 优选的，步骤二中，以坯料宽度W方向为坯料进出加热炉时的运动方向。 优选的，步骤六中的表面处理的方法包括碱酸洗或喷砂酸洗以及打磨处理，去除 上下表面氧化皮及缺陷。 优选的，步骤六中的定尺分切的方法为根据预设规格尺寸，选取成品板材板型和 表面质量良好的部位进行成品定尺。 根据上述技术方案，本发明的有益效果是： 本发明根据现有的轧机设备能力及成品钛板规格，对坯料尺寸进行了设计，通过合理 的加热及展宽换向轧制方式，将现有技术中需要两个火次的换向轧制整合为一个火次，并 通过成品退火、表面处理等工序，最终获得表面质量、综合性能良好，且性能各向异性低的 成品板材，各项指标满足GB/T 3621相关技术标准，与现有技术相比，首次通过展宽换向的 工艺设计，将纯钛板需两火次完成的换向轧制成型工艺缩短为一个火次成型，缩短了工艺 流程，降低了生产成本，提高了生产效率，并且工艺适用性强，无需增加新设备，设备及操作 简单，可实现批量生产。
