一種純鋯寬幅薄板的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋯板材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種純鋯寬幅薄板的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 純鋯有比不銹鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金更優(yōu)異的耐腐蝕性能，力學(xué)性能和工藝性 能多用作耐腐蝕的化工設(shè)備，尤其是醋酸、農(nóng)藥、塑料等行業(yè)用反應(yīng)器、熱交換器、栗、閥、管 道等。工業(yè)用鋯材市場(chǎng)受益于我國(guó)化工業(yè)的飛速發(fā)展呈現(xiàn)出了升溫趨勢(shì)，鋯材的需求量越 來(lái)越大，我國(guó)每年民用鋯材（鋯鉿不分離的鋯材）約500噸。
[0003] 工業(yè)純鋯的復(fù)合材料的應(yīng)用可節(jié)約鋯的用量并大幅度降低成本。無(wú)論大型容器還 是管道都可以采用內(nèi)襯鋯、外層用鋼或其他材料的復(fù)合材料來(lái)制造。鋯-鋼復(fù)合材料在化 工耐蝕設(shè)備上的應(yīng)用已日趨廣泛。但采用寬度較小的鋯板材制造大型設(shè)備時(shí)往往需要大 量的焊接，焊接不僅過(guò)程復(fù)雜，且焊接過(guò)程中由于焊縫區(qū)域組織性能不穩(wěn)定，焊縫常是易腐 蝕源、斷裂源，極大的影響了設(shè)備的安全性和使用壽命，而寬度大于1000mm的寬幅薄板的 應(yīng)用，可以有效減少焊縫，提高裝備的安全性和使用壽命，從而大大延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，進(jìn) 而降低維修費(fèi)用并大幅縮短停產(chǎn)時(shí)問(wèn)，同時(shí)也縮短了設(shè)備的制造周期，降低了生產(chǎn)成本。目 前，國(guó)內(nèi)的純錯(cuò)薄板寬度一般小于1000mm，對(duì)于寬幅純錯(cuò)薄板沒(méi)有成熟的技術(shù)和穩(wěn)定的生 產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種純鋯寬幅 薄板的加工方法，該方法采用熱乳機(jī)和大型冷乳機(jī)對(duì)純鋯板坯進(jìn)行大變形乳制，通過(guò)兩次 熱乳工藝減小板材的各向異性，一次冷乳工藝使板材的組織進(jìn)一步細(xì)化，最終得到表面質(zhì) 量良好、板形平整、組織均勻、橫縱向力學(xué)性能均勻、各向異性小的純鋯寬幅薄板。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種純鋯寬幅薄板的加工方法， 其特征在于，包括以下步驟：
[0006] 步驟一、將厚度為100mm~200mm，寬度為800mm~1000mm的純錯(cuò)板還置于溫度為 740°C~800°C的加熱爐中保溫80min~160min，然后送入熱乳機(jī)中進(jìn)行第一乳制，得到第 一半成品板坯；所述第一乳制為單向乳制，所述第一乳制的總變形量為75%~85% ;
[0007] 步驟二、將步驟一中所述第一半成品板坯剪切后置于溫度為700°C~760°C的加 熱爐中保溫l〇min~40min，然后送入熱乳機(jī)中進(jìn)行第二乳制，得到厚度為4mm~6_，寬度 為1000mm~1600mm的第二半成品板坯；所述第二乳制的乳制方向與步驟一中所述第一乳 制的乳制方向相垂直，所述第二乳制的總變形量為75%~85% ;
[0008] 步驟三、將步驟二中所述第二半成品板坯剪切后置于溫度為600 °C~700°C的加 熱爐中保溫30min~60min進(jìn)行中間退火處理，得到第三半成品板坯；
[0009] 步驟四、對(duì)步驟三中所述第三半成品板坯進(jìn)行拋丸處理和噴淋式酸洗處理，去除 板坯表面氧化皮后得到第四半成品板坯；
[0010] 步驟五、將步驟四中所述第四半成品板坯送入大型冷乳機(jī)中進(jìn)行1~3個(gè)乳程的 冷乳，得到第五半成品板坯；所述冷乳的乳程變形量為20%~60%，道次變形量為2 %~ 10%，乳制速率為0. 2m/s~lm/s ;所述冷乳的乳制方向與步驟二中所述第二乳制的乳制方 向相平行；當(dāng)對(duì)所述第四半成品板坯進(jìn)行2或3個(gè)乳程的冷乳時(shí)，在相鄰兩個(gè)乳程的冷乳之 間對(duì)第四半成品板坯進(jìn)行中間真空退火處理；
[0011] 步驟六、對(duì)步驟五中所述的第五半成品板坯依次進(jìn)行除油處理、成品真空退火處 理和校平處理，得到厚度為0. 4mm~4mm，寬度為1000mm~1600mm的純錯(cuò)寬幅薄板。
[0012] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟一中所述純鋯板坯的牌 號(hào)為 Zr-1 (R60700)或 Zr-3 (R60702)。
[0013] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟一中所述第一乳制的道 次變形量為10 %~30%。
[0014] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟二中所述第二乳制的道 次變形量為10 %~30%。
[0015] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟四中所述拋丸處理的具 體過(guò)程為：將所述第三半成品板坯置于拋丸機(jī)中，采用直徑為〇. 5_~0. 8_的耐磨鋼球以 75m/s~95m/s的速度拋射至第三半成品板還表面。
[0016] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟四中所述噴淋式酸洗處 理采用的酸洗劑為圓03和HF的混合溶液，所述混合溶液中ΗΝ03的質(zhì)量濃度為10 %~20 %， HF的質(zhì)量濃度為1 %~3%。
[0017] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟五中所述中間真空退火 處理的溫度為600°C~700°C，保溫時(shí)間為lh~6h，裝料厚度為10mm~200mm〇
[0018] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟六中所述成品真空退火 處理的溫度為600°C~700°C，保溫時(shí)間為lh~6h，裝料厚度為10mm~200mm〇
[0019] 上述的一種純鋯寬幅薄板的加工方法，其特征在于，步驟六中所述純鋯寬幅薄板 的不平度< 3mm/m。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1、本發(fā)明采用熱乳機(jī)和大型冷乳機(jī)對(duì)純鋯板坯進(jìn)行大變形乳制，通過(guò)兩次熱乳工 藝減小板材的各向異性，一次冷乳工藝使板材的組織進(jìn)一步細(xì)化，采用本發(fā)明可以加工出 厚度為0. 4_~4_，寬度為1000mm~1600mm的純鋯寬幅薄板，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)工業(yè)用純鋯寬 幅薄板的空白。
[0022] 2、本發(fā)明在熱乳工藝過(guò)程中使第二乳制與第一乳制的乳制方向保持垂直，并通過(guò) 控制第一乳制和第二乳制的總變形量均為75 %~85%，控制第一乳制和第二乳制的道次 變形量，以減小板材的各向異性，使板材在橫向和縱向獲得接近一致的變形。
[0023] 3、本發(fā)明利用大型冷乳機(jī)對(duì)第四半成品板坯進(jìn)行1~3個(gè)乳程大變形的冷乳乳 制，使熱乳板材的組織進(jìn)一步細(xì)化，同時(shí)優(yōu)化控制中間真空退火處理的溫度和成品真空退 火處理的溫度，得到組織均勻、橫縱向力學(xué)性能均勾、各向異性小的純鋯寬幅薄板。
[0024] 4、本發(fā)明技術(shù)方案完整，通過(guò)量化地控制熱乳和冷乳過(guò)程中的道次變形量、乳程 變形量、中間退火制度和成品退火制度，最終得到表面質(zhì)量良好、板形平整、組織均勻、橫縱 向力學(xué)性能均勻、各向異性小的純鋯寬幅薄板。
[0025] 下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本實(shí)施例包括以下步驟：
[0028] 步驟一、將尺寸為150mm(厚）X800mm(寬）X 1100mm(長(zhǎng)）的純鋯板坯置于加熱爐 中加熱，使純鋯板坯升溫至740°C后保溫120min，然后送入熱乳機(jī)中進(jìn)行第一乳制，得到尺 寸為27. 5mm(厚）X800mm(寬）X6000mm(長(zhǎng)）第一半成品板還；所述第一乳制為單向乳制， 所述第一乳制的總變形量為81. 67%，所述第一乳制共分8道次完成，各道次乳制的道次變 形率分別為：1〇· 00 %，16. 30 %，22. 12 %，22. 73 %，26. 47 %，24. 00 %，18. 42 %和 11. 29%， 所述純鋯板坯的牌號(hào)為Zr-1 (R60700);
[0029] 步驟二、將步驟一中所述第一半成品板坯剪切至尺寸為 27. 5mm(厚）X800mm(寬）X 1000mm(長(zhǎng)），然后將剪切后的第一半成品板還置于加熱爐中 加熱，使第一半成品板坯升溫至700°C后保溫27. 5min，再送入熱乳機(jī)中進(jìn)行第二乳制，得 到尺寸為5. 5mm(厚）X 1000mm(寬）X4000mm(長(zhǎng)）的第二半成品板還；所述第二乳制的乳 制方向與步驟一中所述第一乳制的乳制方向相垂直，所述第二乳制的總變形量為80. 00 %， 所述第二乳制共分7道次完成，各道次乳制的道次變形率分別為：21. 82%，23. 26 %， 24. 24%，24· 00%，21· 05%，18. 53%和 10. 00% ;
[0030] 步驟三、將步驟二中所述第二半成品板坯剪切至尺寸為 5. 5mm(厚）X 1000mm(寬）X2000mm(長(zhǎng)），然后對(duì)剪切后的第二半成品板還進(jìn)