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鈦材的塑性加工工藝及發展方向

來源:鈦合金,鈦棒,鈦板,鈦設備,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-8-4 14:09:30
鈦材塑性加工工業是一個高能耗的產業,熱軋、退火和熱處理等作業都需要較高的能耗。降低鈦加工生產中的能耗,有利于降低成本和節約能源。解決鈦工業生產能耗過高問題的途徑主要是依靠科技進步,改進工藝技術,發展高效節能工藝,發展自動化控制技術,開發鈦加工節能技術。鈦塑性加工生產技術實現大型化和連續化,生產過程實現機械化和自動化,各工序作業采用計算機控制,以提高勞動生產率。國外大型鈦合金整體鍛件的鍛造采用45kt或75kt水壓機壓制。

鈦和鈦合金塑性加工具有變形抗力大、常溫塑性差、屈服極限和強度極限比值高、回彈大、對缺口敏感、變形過程易與模具黏結、加熱時又易吸附有害氣體等特點。鈦材塑性加工較鈦、銅困難。鈦和鈦合金的加工工藝必須考慮它們的這些特點。鈦和鈦合金采用塑性加工,加工尺寸不受限制,又能夠大批量生產。塑性加工是鈦材加工中占主導地位的方法,大多數鈦材產品是采用這種方法生產的。

目前,鈦材加工的傳統方法主要有塑性加工、鑄造和粉末冶金三種方法。鈦塑性加工的工藝方法是將海綿鈦熔鑄成錠,再加工成鈦材。塑性加工方法包括鍛造、軋制、擠壓、拉拔、沖壓、旋壓等,通過這些塑性加工方法可將鈦錠加工成各種形狀和尺寸的板、帶、條、箔、管、棒、型、線、鍛件和沖壓件等制品。

節能降耗   
從鈦及鈦合金錠到制成品零部件,其成品率僅10%-20%,因此,殘鈦及其合金的回收利用就成了降低成本、擴大應用的關鍵。廢鈦和殘鈦的來源很廣,鈦鑄錠產生的廢鈦(切頭、切邊和扒皮屑)約占5%;加工成材產生的殘鈦(邊角余料和屑)約占40%~60%;由鈦材加工成鈦制品產生的殘鈦(料頭、邊角屑)約占50%~75%;廢舊鈦制品也是一個來源。
由于廢殘鈦量很大,綜合利用大有可為。因此,有的國家建立了專門的廢舊金屬回收公司,專營廢殘鈦的綜合利用,采用專用設備和技術,大規模、高自動化地從事廢殘鈦的回收處理。
在廢殘鈦的回收利用中,特別要加強對廢殘鈦的管理,不要讓不同氧化程度的廢殘鈦混合。這樣便于根據不同類別的廢殘鈦按下列4種情況分別進行處理:
(1)未被污染的殘鈦,包括加工后的邊角余料和鈦屑,量大質好,應盡量作為熔煉鈦錠的添加料,摻人海綿鈦擠壓成鈦塊使用,可降低加工成本;
(2)塊狀的廢海綿鈦和廢鈦頭、鈦的邊角料,按其純度和成分的不同,可分別作為鈦鐵工業中的合金添加劑,或作制取鈦粉的原料;
(3)鈦粉和等外鈦粉,宜作為煙火工業中的爆燃劑,也可作為制取鋁加工工業中的添加劑和粉末冶金鈦制品的原料;
(4)混料或雜質多的鈦屑及廢鈦塊可加工成高鈦鐵,如70鈦鐵(含鈦70%)。隨著鈦鐵產業添加劑對高鈦鐵合金需求量的增加,以廢鈦為主要生產原料的高鈦鐵合金,備受市場歡迎。目前以廢鈦為原料生產的高鈦鐵全世界年產量已達萬噸以上。
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