旋转反弯矫直技术在钛合金精锻棒材生产中的应用

 由于现代化工业生产的需要，钛材生产已经开发出多个品种：钛棒、钛板、钛丝、钛带、钛管、钛箔等。其中，小规格的钛合金棒材生产已经初具规模，这类棒材具有规格小、支数多的特点，一般用精锻机来生产可以保证生产效率和产品的稳定性。在可以生产钛合金精锻棒材的企业之中，某公司拥有SXP-13精锻机一台，JBLR-130矫直机一台，以及相应的加热设备，年生产精锻棒材600t左右。 在金属矫直领域，矫枉则必须过正，传统的简单反弯矫直法就是运用了这种理论。不过，反弯量与原始弯曲量之间只有非线性关系，而且受到材料塑性和断面形状的影响，所以在生产中的矫直往往是通过多次反弯以减小条材的弯曲状态，使其达到所需的要求。 在简单反弯矫直法的基础上，又发展出旋转反弯矫直理论。用于小规格管棒材矫直的斜辊式矫直机就是采用旋转矫直理论。 实验分为两组：实验一重点讨论相同规格不同牌号的钛合金精锻棒材矫直效果与矫辊斜角之间的关系；实验二探索曲率长度对钛合金精锻棒材矫直效果的影响。矫直后的棒材用校正平台和塞尺进行结果判定，校正后棒材的弯曲度≤3mm/1000mm，则记为合格，棒材的弯曲度≤1mm/1000mm，则记为优秀。 实验设备为JBLR-130（2-2-2）式矫直机，实验材料为Φ45mm的TA2、TC4、Ti55511钛合金精锻棒材。实验一选择TA2、TC4、Ti55511的Φ45mm精锻棒材，矫直机调节三组的辊缝和矫辊斜角（辊缝Φ44～44.5mm，矫辊斜角37.0°；辊缝Φ44.5～45mm，矫辊斜角37.2°；辊缝Φ43.5～44mm，矫辊斜角36.8°）进行矫直，记录矫直效果。实验二选取Φ45mm的TC4精锻棒材进行单次矫直。按进料顺序把2-2-2式矫直机的三对矫辊依次定义为矫辊1、矫辊2、矫辊3。实验中，矫辊1和矫辊2采用实验一中的最优数据的斜角，而适量增大矫辊3的斜角和辊缝以增大第二个矫直反弯区的曲率半径，记录矫直效果。试验结果如下： （1）钛合金精锻棒材矫直时，矫辊斜角与棒材直径没有形成严格的线性关系，考虑到材料塑性硬度对矫直反弯曲线的影响，对于塑性差，硬度大的牌号要适当减小矫辊斜角，以保证矫直所需的反弯曲线。 （2）对于2-2-2管棒矫直机，适当增大后进矫辊的角度，使得反弯半径增大，改善矫直效果。但是角度过大时，则不能形成有效的矫直反弯区，矫直效果急剧下降。