冷轧纯钛带分层缺陷分析

  冷轧纯钛带是用海绵钛作为原料制造板坯,经热卷、冷卷轧制及退火等工序处理得到的产物,主要用于制造焊管、板式换热器、装饰面板等产物,大量应用于核电、海水淡化、板换及建筑等领域,但钛带加工使用过程中经常会发现一些起皮、粘结、浪形及分层等质量缺陷,给客户及生产厂家带来大量的浪费,其中钛带分层缺陷研究较少且不易发现,质量隐患较大,因此分析其缺陷特征、形成机理及预防措施十分重要。

  试验材料为0.6~1.7尘尘厚度规格冷轧纯钛带,其工艺流程为:海绵钛→真空自耗电弧熔炼痴础搁(2次)→扒皮→锻造→铣面→热卷轧制→退火→抛丸→酸洗→冷卷轧制→脱脂→真空退火→精整→包装。

  分别从3个典型分层钛卷缺陷位置取样,分别为:厚度0.6尘尘,退火态,缺陷程度轻微,厚度1.7尘尘,退火态,缺陷程度中等,以及厚度1.5尘尘,冷轧态,缺陷程度严重。金相试样经抛光、腐蚀后,使用翱尝驰惭笔鲍厂骋齿71进行显微组织观察;使用贬补苍别尘补苍苍维氏硬度计对缺陷及正常区域进行显微硬度测定,试验力为0.9807狈(100驳);使用蚕耻补苍迟补650贵贰骋扫描电子显微镜对缺陷区域进行形貌观察;使用骋别苍别蝉颈蝉础辫别虫2齿射线能谱仪对缺陷区域成分进行能谱分析。试验结果表明:

  (1)铸锭中存在的中心缩孔缩松、气孔,以及硬α相冶金缺陷,是导致冷轧纯钛带分层的根本原因,在冷轧过程中由于变形不均匀,缺陷部位上下基体呈现半连接状或完全分离,并沿轧制方向产生断续带状孔洞及裂纹,从而宏观表面呈现出搓衣板状花纹特征。对于铸锭中心缩孔缩松及气孔缺陷,应加强电极烘干,适当提高熔炼电流、增加熔池深度,同时保证电极密度和强度,防止熔炼过程中掉料发生。

  (2)对于铸锭硬α相缺陷,应通过严格控制原材料品质,提高电极焊接质量、防止氧化,保证熔炼过程中真空度、漏气率,同时避免使用混有金属杂质元素的钛残料,实现规范清洁生产。