科技新进展：高端钛、特板材智能轧制技术工艺装备研发

一、研究的背景与问题

高端钛、特合金强度高，能在高温及一定应力作用下长期工作，变形抗力是钢的两到三倍，因具有优异的抗疲劳性、抗腐蚀性及良好的高温性能，被广泛应用于航空航天、国防军工、核电、医疗等领域，是重大装备与高端制造业所不可替代的关键材料。目前，主要以多火锻造、多火轧制、人工辅助喂料的工艺模式生产，车间主体设施技术装备水平落后、工序匹配性差，性能的一致性无法保证，难以生产高品质的板材产品，产品需求大部分要通过进口解决，成为我国航空航天、国防、石油化工及核电等国家战略性领域的发展羁绊。

随着我国产业结构不断调整，高端钛特钢合金应用领域快速发展。为响应国家“十三五”提出的“关键战略材料综合保障能力超过70%”的目标，亟需改善高端钛特合金-薄板生产线工艺模式，全面更新工艺装备，提高产线整体装机水准及产能，降低综合生产成本，增强市场核心竞争力，解决关键材料的问题，提高国家关键战略材料综合保障能力。

二、解决问题的思路与技术方案

针对高端钛、特板材轧制技术瓶颈，研发高效、近恒温轧制模式，改进变形及温度制度，成功突破轧制加工成本高、产能低等技术关卡，实现产品精度保证值。

针对现存产线主体设施技术装备差，功能精度低，传动及控制系统落伍等现状，研发国内首台套适用于高端钛、特板材智能轧制技术的工艺装备，实现自动化、高效连续生产模式。

技术方案

（1）单机架四辊可逆钛、特结合薄板热轧机生产线（如图1）

（2）单机架四辊可逆钛、特结合薄板生产线冷轧机组（如图2）

（3）单机架二辊可逆钛、特结合薄板生产线平整机组（如图3）

图1：热轧机组

图2：冷轧机组

图3：平整机组

三、主要创新性成果

（1）国内首创高端钛、特单张薄板智能轧制产线工艺技术装备，实现自动化高效低耗生产；

（2）国内首创热轧工序短坯料辅助喂钢技术，实现轧机往复、连续轧制，提高轧制效率；

（3）国内首创热轧工序自动转钢技术，实现钛、特板材“横、纵向晶粒均匀轧制”；

（4）国内首创冷轧工序短尺薄板辅助喂钢及自动对中技术，实现冷轧机组连续“批量轧制”；

（5）国内首创高效自动换辊技术，结构合理、效率高、满足工厂紧凑型工艺布局；

（6）智能工艺润滑系统取代人工浇油，改善润滑、冷却效果，避免机械划伤；

（7）高频智能上/下料技术，实现全自动、智能上/下料，保障机组连续“批量轧制”。

四、应用情况与效果

高端钛、特板材智能轧制技术工艺装备2023年3月在攀钢集团江油长城特殊钢有限公司锻轧厂（简称攀长特锻轧厂）投入生产后，理顺了工艺流程，改善了生产工艺模式，提高了各产线整体装机水准及产能，实现了热轧机组、冷轧机组、平整机组连续、自动化生产，减少了能源损耗与故障率，保障了产品精度与合格率，显著降低了高端钛、特板材综合生产成本，增强了企业核心竞争力。

信息来源：鞍钢重型机械设计研究院有限公司