[发明专利]一种改善钛带卷卷形的装置及其退火方法

说明书

本发明提供一种改善钛带卷卷形的装置及其退火方法，装置包括箱体炉、分别设置在箱体炉两外侧的带有承重轴的基座、以及分布设置在箱体炉内壁的加热件；所述承重轴穿过侧壁设置于箱体炉内部，承重轴包括内轴以及设置在内轴外壁的冷却系统，承重轴外部还设置收涨径；操作时通过将钛带卷装卷、抽真空、加热、旋转，按一定要求加热及保温，随炉冷却，即获得卷形良好的钛带卷。本发明所得钛带卷卷形良好，退火自然展开后不平度≤1.2%。钛带卷通过裁切成板材可直接使用，无需后续的压矫、板材去应力退火等工序，经济利益极佳。

技术领域

本发明涉及一种改善钛带卷卷形的装置及其退火方法，属于钛卷卷带退火工艺技术领域。

背景技术

传统钛卷卷带使用正立罩式退火炉进行退火时，因单卷的卷重越来越大，卷幅越来越宽及追求效率的双卷或多卷堆跺，在卷身自重的作用下，卷容易在中部出现瓢曲，在加热的过程中，整卷容易出现“打鼓”——中部高，两边低的情况。将整卷打开后，就出现周期性的浪形及“C翘”等卷形问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种改善钛带卷卷形的装置及其退火方法，能有效避免钛带卷退火过程中出现瓢曲、“打鼓”、浪形及“C翘”等的卷形问题。

本发明通过如下技术方法实现：一种改善钛带卷卷形的装置，包括箱体炉、分别设置在箱体炉两外侧的带有承重轴的基座、以及分布设置在箱体炉内壁的加热件；所述承重轴穿过侧壁设置于箱体炉内部，承重轴包括内轴以及设置在内轴外壁的冷却系统，承重轴外部还设置收涨径。

所述箱体炉上还设有进气阀和出气阀。

所述收涨径包括顶出部件，使收涨径在液压作用下能沿承重轴半径方向伸缩。

所述承重轴通过轴承与基座连接，并通过控制电机实现转动。

所述加热件通过控制器实现温度的调控。

所述冷却系统包括设置在内轴外壁上的冷却管以及与冷却管相连通的进水管道和出水管道。

所述承重轴与箱体炉的密封采用油密封方式。

本发明的另一目的在于提供一种改善钛带卷卷形的退火方法，采用上述改善钛带卷卷形的装置，包括以下步骤：

步骤一、测量钛带卷外表面至卷中心的距离，用D1表示，测量钛带卷内表面至卷中心的距离，用D2表示，再测量钛带卷的幅宽，用D3表示；

步骤二、将钛带卷的卷芯与承重轴平行并装进箱体，使其中一个承重轴穿过卷芯，启动收涨径直至收涨径的顶出装置撑住钛带卷内表面，让钛带卷沿轴向转动而不出现打滑，再以相同操作在另一承重轴上穿上另一钛带卷；

步骤三、关闭炉门并进行抽真空，当真空度达5Pa时，开启炉内加热件以及冷却系统，以保证钛带卷在退火过程中，卷芯低温卷边高温的温度差，加快热流运动，提高退火效果，待炉内温度达到400℃时，停止抽真空，并从进气阀向炉体内充入氩气，并根据当炉室的密封情况，调节氩气的进入量，保持炉内气压在20±5Pa；开启控制电机，通过承重轴带动钛带卷转动，转动的速度控制为其中v为钛带卷需要的速度，t为时间间隔周期；g为重力加速度；

步骤四、当炉内气压稳定后，从400℃进行二次升温，升温至温度为650～750℃，在升温过程中保持炉内压力为20±5Pa，升温速率为K1，K1控制在4～10℃/min，钛带卷传热效率为K2，K2控制在2～6mm/min，若D3/K1≤D1-D2，加热时间以(D1-D2)/K2为准；若D3/K1≥D1-D2，加热时间以D3/K2为准；

步骤五、待加热时间结束，关闭加热件，并随炉冷却，承重轴继续带动钛带卷转动，直到钛带卷冷却至50℃以下，停止承重轴的转动并关闭冷却系统，打开进气阀和出气阀，待炉内气压与大气压持平时开炉，收涨径进行收径后，取出钛带卷，即得到卷形良好的钛带卷。

本发明具有以下优点：