[发明专利]大单重钼、钨、钛棒和线盘坯

说明书

技术领域

金属压力加工制造

背景技术

钼、钨棒、线材是电光源、汽车工业、玻璃工业和机械制造的重要原材料。国内和国外现在最高生产出单重为12公斤左右的产品，而且由产品金相组织图可以看出产品质量不能达到理想要求，至今，国内外生产钼、钨和钛棒、线材的工艺主要采用旋锻-拉伸或轧制-拉伸两种制作方法。

旋锻-拉伸是传统的钼、钨和钛棒、线材生产方法。这种方法：所用设备简单、投资少，但由于受旋转式锻造机性能和操作的限制，一般只能加工单重1公斤左右的小烧结坯条；再由于旋锻加工是靠锻锤分散多次的快速锻打，道次变形量小，变形不易深入，变形温度不一致，致使加工材的组织结构不均匀、易产生表面裂纹和内部缺陷；也正是由于每火变形量小，需要多次加热和多次旋锻，能耗高，生产效率低，噪音、振动大，工人劳动强度大。为了加大钼、钨和钛棒、线材的坯重，以满足用户对产品单重的需要，个别企业也有将多根旋锻后的线坯焊接在一起，经拉伸成长线后，供用户使用。

为了有效地提高钨和钛棒、线材的生产效率，扩大产品品种、加大产品的单重、降低生产成本、提高产品质量，发达国家于二十世纪五十年代后期成功的使用连续式线材轧机轧出精度高、性能均一、盘重大的钼线杆。

国内钨钼材料厂，大都是七十年代起步的，至今还有许多厂仍然沿用五六十年代的工艺和设备。目前，钼、钨和钛棒、线材生产大都采用传统的旋锻-拉伸方法，工艺陈旧、装备水平低，产品单重约1~2公斤、手工送料劳动强度大，生产效率低，产品品种少、质量差(晶粒度详见图a和图b，图a为横向金相组织，图b为纵向金相组织)。

我国于二十世纪七十年代开始使用横列式轧机经过多道次穿梭轧制轧出盘重达5公斤左右、直径为7.5-14毫米的钼线杆。这种轧机结构简单，投资少，轧出的线材表面光滑均匀、内部缺陷少，但由于轧速低、轧件温降和头尾温差大、变形不均匀，致使轧件精度差、性能不均一、金属氧化严重、损耗大、在轧制中易“劈头”、成材率低、盘重受限制、操作人员多、劳动强度大、环境污染较重。也有采用复二重式轧机生产钼线，盘重虽有所增加、轧件温降有所减少，轧件精度、性能及成材率略有改善，但总体指标没有根本改变。

二十世纪八十和九十年代，国内先后从德国KOCKS公司引进两台Φ250毫米八机架三辊Y型线材连轧机，采用两次加热、两次换机架轧制的方式，将Φ17毫米的钨或钼线杆先轧成内切圆直径约为12毫米冷却到常温，再成批加热轧制成5.8毫米的六角形线材。这种方式轧件精度好、性能均一，但用于轧制铝线时，由于钼丝加热炉必须24小时供水、供电、供气，显得能耗大、生产效率和成材率偏低；六角形坯条直接卷取易产生角部断裂，直条式放置占地面积大，收尘困难，污染车间；同时轧材受到二次加热炉长度的限制，单重一般小于10公斤。

1996年为了给引进的Φ250毫米三辊8机架Y型线材连轧机提供钼线坯。洛阳有色金属加工设计研究院成功的研制出Φ370毫米三辊Y型线材连轧机，可将加热后Φ53毫米烧结钼条轧制成为Φ17毫米的钼线坯解决为Φ250毫米三辊8机架连轧机供坯问题。2003年我们对精轧工艺进行改进，在钼丝加热炉内经40分钟次加热后供给Φ250毫米三辊8机架Y型线材连轧机直接轧制出Φ6毫米线条，使该生产线生产出的产品条重12公斤的钼线杆。但单重、和产品质量不令人满意。

发明内容

为了解决目前市场生产出的钼、钨、钛棒和线盘坯单重小，质量差等不足，本发明最终采用了大锭开坯、在线连续化加热和轧制、长线拉伸的生产而得到产品，实现产品大盘重、高精度、表面光滑、性能均一的钼线卷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钼、钨属于难熔金属，熔点高、密度大、变形温度高、导电导热性好、温降快、变形抗力大，并随温度下降急剧升高，塑-脆转变温度随变形程度的增加而不断下降和在高温下易吸气、易氧化等特点。

要将Φ50×1300毫米的烧结钼棒坯在2分钟左右热轧至Φ5.8-6毫米钼线盘，断面减缩率高达98％，需经过二十几个轧制道次才能完成。根据高温钼及钼合金温降过快，以及便于对孔型中轧件断面形状的控制和轧机的调整和维修，本研究确定实施分段连轧，即：轧件顺序通过前后两个连轧机组：粗轧机组和精轧机组，以获得所需规格的钼线。