一种无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧包的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种叠轧包，尤其是涉及一种无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧 包。
【背景技术】
[0002] 钛合金具有比强度高、耐热、耐腐蚀、无磁等优异性能，已广泛应用于航空航天、化 工、海洋工程及体育器械等领域，主要包括棒材、板材、锻件、丝材等产品形式，其中板材是 其最重要产品形式之一，达到总产量50%以上。
[0003] 由于钛合金薄板降温快，变形抗力急剧增加、塑性加工能力恶化，因此4. Omm厚度 规格以下钛合金薄板难以实现热轧单片轧制，而采用"多轧程冷轧+中间退火"冷轧单片轧 制或有包覆热叠轧法轧制。但是，钛合金冷轧加工能力差，乳程变形率一般只有20%左右， 而且轧制过程中极易出现掉渣、压坑等表面缺陷，因此采用"多轧程冷轧+中间退火"冷轧 单片轧制方式生产钛合金薄板存在加工周期长、表面质量差、成品率低等问题。
[0004] 现有包覆热叠轧技术虽然解决了 "多轧程冷轧+中间退火"冷轧单片轧制方式工 序流程长、表面质量差、成品率低问题，但是由于需要消耗大量钢板及玻璃基涂料等隔离 剂，且叠轧包制作较复杂，生产成本较高，限制了其广泛应用。
[0005] 实用新型专利ZL200420055164. 6及ZL200920315636. X均提供了一种有包覆热叠 轧用叠轧包制作方法，可克服"多轧程冷轧+中间退火"生产方式所存在的问题，实现缩短 流程、改善表面质量、提高成品率目的，但过程中均需消耗大量钢板作为叠轧包覆板（厚度 一般为5~20mm)，此外还需使用大量玻璃基涂料或其它隔离剂，且叠轧包制作较复杂，加工 成本提高10%以上，生产成本较高。 【实用新型内容】
[0006] 为了克服【背景技术】中的不足，本实用新型公开了一种无包覆热叠轧钛合金薄板的 叠轧包，通过此叠轧包热叠轧，可实现I. 5~4. Omm钛合金薄板短流程、低成本生产。
[0007] 为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种无包覆热叠轧 钛合金薄板的叠轧包，所述叠轧包与轧制方向平行的边为长边，与轧制方向垂直的边为宽 边；包括两块厚度及大小相同的矩形钛板，两矩形钛板重叠对齐放置且焊缝连接；所述宽 边焊接三条焊缝，其中一条焊缝位于中间位置，另外两条焊缝位于宽边截面两端；所述长边 焊缝数量为三条或三条以上，其中两条位于长边截面两端，其余焊缝均匀分布于长边两端 的焊缝之间；所述焊缝与焊缝之间的间距为排气孔。
[0008] 本实用新型所述焊缝2长度为100~250mm，相邻两条焊缝间距为30~300mm。
[0009] 本实用新型所述热叠轧包的制作可以采用以下的技术方案实施：
[0010] 原材料：用于制作叠轧包的钛板厚度范围为3. 0~10. 0mm，表面状态为非氧化面， 可以为喷砂（喷丸）酸洗面、碱酸洗面或抛光面等。制作叠轧包前，应将钛板表面裂纹、夹 杂等缺陷去除干净，避免缺陷遗留至叠轧后成品板。 toon] 钛板定尺：每个叠轧包由两块名义厚度相同的钛板组成，将用于制作叠轧包的两 块钛板定尺为名义规格相同的方形或矩形，长宽及对角线允许偏差<3_，这样可实现叠轧 板叠放时四边齐平，方便叠轧包四边高质量焊接，得到焊缝结合强度高、热叠轧不易开裂的 叠轧包。
[0012] 钛板叠放：将已定尺的两块钛板叠放，对齐四边，然后使用压力机或重物对两张钛 板施加压力，使两张钛板的四边压合，为叠轧包焊接做好准备。
[0013] 叠轧包焊接：使用氩弧焊方法，以两张钛板贴合面为中心对已经压合两张钛板四 边进行氩气保护焊接，焊接利用钛板自身金属熔焊连接，无需使用焊丝。定义叠轧包与轧 制方向平行的边为长边，与轧制方向垂直的边为宽边。叠轧包焊缝布置如图1所示，宽边 焊接三条焊缝，其中一条焊缝处于宽边中间位置，另外两条焊缝位于两端；长边焊缝数量应 多3条，其中两条位于长边两端，其它焊缝均匀分布于长边两端焊缝之间。每条焊缝长度 彡100mm，一般在100~250mm之间，相邻两条焊缝间距在30~300mm。焊缝起固定叠乳包钛板 作用，此种焊接方法及分布方式，可保证叠轧包钛板之间具有足够的连接强度，避免了热叠 轧过程中叠轧包开裂。同时叠轧包四边未焊接部位可起到排气孔作用，实现热叠轧过程中 贴合面间气流顺畅排出。
[0014] 由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型专利采用 无包覆热叠轧包技术，不仅解决了 "多轧程冷轧+中间退火"冷轧单片轧制方式工序流程 长、表面质量差、成品率低问题，同时由于无包覆热叠轧包无需使用钢板作为覆板，无钢板 使用消耗，也不需要使用隔离剂，且制作简单，因此也解决了包覆热叠轧成本高的难题，可 实现I. 5~4. Omm钛合金薄板短流程、低成本生产，得到厚度均匀、组织良好、性能合格的钛 合金板。此种叠轧包在可逆或不可逆热轧机上均可进行热叠轧，因此具有较好的设备适应 性，而且叠轧包结合强度高，可有效避免轧制过程中叠轧包开裂。本叠轧包制作方法同样 适用于其它难变形材料薄板推广应用。本实用新型专利所描述的无包覆热叠轧包，可实现 I. 5~4. Omm钛合金薄板短流程、低成本生产，得到厚度均匀、组织良好、性能合格的钛合金薄 板。解决了 "多轧程冷轧+中间退火"冷轧单片轧制方式工序流程长、表面质量差、成品率 低问题。由于本专利无包覆热叠轧包无需使用钢板作为覆板，无钢板使用消耗，同时本专利 叠轧包也不需使用隔离剂，而是利用叠轧包轧制前在加热炉中加热过程中钛板表面形成的 薄层细密氧化膜作为隔离剂，不仅能够起到很好的热叠轧自隔离及防粘结效果，也避免了 使用玻璃基隔离剂导致的局部凹坑表面缺陷，此外本专利叠轧包制作简单，因此解决了有 包覆热叠轧包制作成本高难题。本专利无包覆热叠轧包钛板结合强度高，可有效避免轧制 过程中叠轧包开裂，不仅适用于不可逆轧机热叠轧，也适用于可逆轧机热叠轧，具有良好的 设备适用性。本专利叠轧包不仅局限于I. 5~4. Omm钛合金薄板直接热叠轧轧制生产成品， 也可用于为< 4. Omm钛合金冷轧薄板提供坯料，可实现缩短一个或以上周次"冷轧+中间退 火"及表面处理工序。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0016] 图中：1、长边；2、焊缝；3、排气孔；4、宽边。
【具体实施方式】
[0017] 通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护 本实用新型范围内的一切技术改进。
[0018] 一种无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧包，所述叠轧包与轧制方向平行的边为长边 1，与轧制方向垂直的边为宽边4;包括两块厚度及大小相同的矩形钛板，两矩形钛板重叠 对齐放置且焊缝连接；所述宽边焊接三条焊缝2,其中一条焊缝2位于中间位置，另外两条 焊缝2位于宽边截面两端；所述长边焊缝数量为三条或三条以上，其中两条位于长边1截面 两端，其余焊缝均匀分布于长边两端的焊缝之间；所述焊缝与焊缝之间的间距为排气孔3。
[0019] 所述焊缝2长度为100~250mm，相邻两条焊缝间距为30~300mm。
[0020] 以5. Omm规格TC4钛合金板原材料制作叠乳包为例，进行说明，具体如下：
[0021] (1)原材料
[0022] 制作叠轧包的原材料为两张5. Omm厚度规格TC4钛板，对表面进行喷砂酸洗处理， 并将表面裂纹、夹杂等缺陷去除干净。
[0023] (2)钛板定尺
[0024] 将2张钛板定尺为5. 0*z 1060J2 * 1200尸謹尺寸规格，钛板对角线允许偏差 彡2mm。其中1060mm为宽边，1200mm为长边。
[0025] (3)钛板叠放
[0026] 将两张已定尺钛板叠放，对齐四边，使用压力机施加压力，使两张钛板的四边压 合，为叠轧包焊接做好准备。
[0027] (4)叠轧包焊接
[0028] 使用氩弧焊焊机以贴合面为中心对已经压合两张钛板四边进行氩气保护焊接。叠 轧包两条宽边分别焊接三条焊缝，一条焊缝处于宽边中间位置，另外两条焊缝位于两端，焊 缝长度240mm，未焊接部位排气孔长度为170mm ;叠轧包两个长边分别焊接四条焊缝，其中 两条位于两端，另外两条焊缝均匀分布于长边两端焊缝之间，焊缝长度180mm，焊缝间排气 孔长度160mm。
[0029] 本实用新型未详述部分为现有技术。
【主权项】
1. 一种无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧包，其特征是：所述叠轧包与轧制方向平行的 边为长边（1)，与轧制方向垂直的边为宽边（4);包括两块厚度及大小相同的矩形钛板，两矩 形钛板重叠对齐放置且焊缝连接；所述宽边焊接三条焊缝（2 )，其中一条焊缝（2 )位于中间 位置，另外两条焊缝（2)位于宽边截面两端；所述长边焊缝数量为三条或三条以上，其中两 条位于长边（1)截面两端，其余焊缝均匀分布于长边两端的焊缝之间；所述焊缝与焊缝之 间的间距为排气孔（3)。
2. 如权利要求1所述的无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧包，其特征是：所述焊缝（2) 长度为l〇〇~250mm，相邻两条焊缝间距为30~300mm〇
【专利摘要】一种无包覆热叠轧钛合金薄板的叠轧包，所述叠轧包与轧制方向平行的边为长边，与轧制方向垂直的边为宽边；包括两块厚度及大小相同的矩形钛板，两矩形钛板重叠对齐放置且焊缝连接；所述宽边焊接三条焊缝，其中一条焊缝位于中间位置，另外两条焊缝位于宽边截面两端；所述长边焊缝数量为三条或三条以上，其中两条位于长边截面两端，其余焊缝均匀分布于长边两端的焊缝之间；所述焊缝与焊缝之间的间距为排气孔。通过此叠轧包热叠轧，可实现1.5~4.0mm钛合金薄板短流程、低成本生产。
【IPC分类】B21B1-38, B21B47-02
【公开号】CN204523809
【申请号】CN201520003127
【发明人】李渤渤, 王卫超, 刘茵琪, 纪大伟, 李洋, 陈涛, 刘喜波
【申请人】洛阳双瑞精铸钛业有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月5日