中冶京誠工程技術有限公司(以下簡稱“中冶京誠”)在高端鈦合金制造領域持續突破創新,針對鈦合金材料高強度、耐腐蝕、輕量化及生物兼容性的獨特優勢,以及其在航空航天、海洋工程、生物醫學、能源化工等高端制造領域的廣泛應用需求,深度整合工藝創新與裝備研發,構建起引領行業的智能制造體系。
面對鈦合金熱加工生產工藝復雜、技術門檻高的行業痛點,中冶京誠依托冶金領域七十余年的技術積淀,系統研究了熱加工全流程工序,創新構建了“工藝-裝備-智控”三位一體的鈦合金智造體系。該體系有效攻克了鈦合金材料加工領域「溫度敏感特性難控制、微觀組織均勻性難保障、尺寸精度一致性難滿足」三大技術壁壘,推動鈦合金棒線材生產實現從傳統制造向智能制造的跨越式發展,為行業樹立了高效穩定生產與可持續發展協同推進的新標桿。
工藝核心技術
鈦合金棒線材熱軋生產工藝復雜,在軋制理論和溫度控制方面存在顯著的技術挑戰。
材料特性的研究:鈦合金在高溫下的塑性變形機理復雜,其流變應力對溫度、應變速率和微觀組織高度敏感。深入開展鈦合金的熱物性參數和在不同變形參數下熱變形特性及組織演化規律的研究,建立了不同鈦合金牌號的復雜材料模型數據庫,為軋制工藝設計和設備開發提供了理論依據和數據支撐。

控軋技術的研究:鈦合金的熱軋加工溫度窗口狹窄,熱加工參數的微小波動,容易引發晶粒粗化或表面裂紋等缺陷。創新建立生產線先進的溫度控制手段,保證整個熱加工區間均處于材料的可加工溫度范圍內,最終獲得理想的內部組織和通條高度一致的材料性能。
關鍵裝備技術
中冶京誠針對鈦合金生產的高標準要求,研發了一系列核心裝備,確保了生產的穩定性。包括橫移可逆開坯機、第六代短應力線軋機、液壓拉桿精密軋機、模塊軋機、系列化飛剪及線材卷曲機。
橫移可逆開坯機:憑借先進的設計理念和制造工藝,該裝備成為鈦合金加工領域的核心裝備。橫移式可逆開坯機采用軋線固定、軋機橫移的方式,特別適用于鈦合金軋制,采用全自動柔性匹配技術,實現橫移、拋鋼、翻鋼、對中以及軋件直線供給等多項功能,縮短道次間歇時間,優化速度控制,防止劃傷。
設備具有高承載能力和高剛度,采用液壓鎖定及封裝滾動導衛設計,滿足GJB2218A2級標準要求,顯微組織達到2級水平,等軸α尺寸分布均勻,有效提升了產品穩定性和可靠性。

第六代短應力線軋機:ZJD-VI第六代高剛度短應力線軋機具備卓越的精度控制能力,在承載過程中變形量極小,整體應變值穩定控制在0.2微米/千牛以下,能夠有效抵御外力干擾,確保軋制過程的穩定性以及產品質量。設備采用反掛式封裝平衡裝置、雙側球面防竄機構以及三重密封系統,支持輥縫與孔槽的自動調整及整體快速更換功能。其系列化機型全面覆蓋型鋼領域,累計裝機量超過4000臺。

液壓拉桿精密軋機:配備了先進的液壓拉桿系統,該系統能夠精準實現機架彈簧的調零,并精確施加預撓度載荷。工作時,通過獨立的壓力設定,動態且精準地分配軋輥所受壓力,從而保障軋輥運行的平衡性以及壓力在軋輥間分布的均勻性。軋制過程中,機械調節與徑向液壓預載荷協同作用,快速有效地補償軋制變形,及時消除輥縫偏差,確保軋制過程的穩定性。此外,設備還集成了剛度補償功能,即使在多種復雜工況下,也能使成品精度始終穩定達到1/3DIN標準。
該軋機特別適用于航空級鈦合金等高端難加工材料的軋制,能夠滿足航空航天、醫療等領域對材料精度要求極高的生產需求,助力相關產業制造出高性能、高精度的產品。

模塊軋機:采用高剛度偏心套與解耦式傳動箱,有效提升設備剛性與運行穩定性,確保動力傳輸的精準性。通過優化設計的油膜軸承,顯著降低摩擦損耗,進一步增強設備耐用性。依托強大的承載能力和緊湊的小輥環結構,成功攻克小規格鈦合金軋制的技術難題,實現單次產出重達227kg的大盤重材料,其顯微組織完全符合GJB2219A-2018 A1級標準。
在航空級鈦合金產品的生產過程中,模塊軋機能夠實現高一致性和高穩定性的連續化生產,為航空航天等高精尖領域提供了可靠、優質的材料保障,有力推動了相關產業制造水平的提升。

系列化剪機:涵蓋龍門剪、曲柄剪、回轉剪、組合剪、橫移剪、連續剪等50多個系列化剪機產品,適配多種工藝場景,并支持全流程定制。設備采用高承載結構設計,具備卓越的抗沖擊性能,可選配雙速比、雙剪刃及伺服系統。
剪切規格范圍為Φ6~Φ185mm,速度調節范圍廣泛,精度控制在≤3‰V以內,倍尺誤差小于±50mm,有效保障剪切的一致性和精確性。

電氣智能化:航空級鈦合金全流程全自動智能控制系統,涉及不同鈦材的軋制工藝、機電液一體化的過程綜合控制,創新融合一鍵軋制、任意道次自動起軋及強大的自適應模擬軋制,動態多向實時監測鋼溫、速度及設備狀態,自主靈活地切換軋制模式,并深度適配鈦合金復雜多變的軋制工藝,智慧軋鈦。
推廣與應用
中冶京誠在高合金領域的技術積累深厚,業績豐富。先后完成了寶鋼特鋼、東北特鋼、太鋼、永興特鋼、申源特鋼、煙臺華新不銹鋼等高合金棒線工程。
2020年,天成鈦業棒線項目建成投產,成功打造了國內首條鈦合金全自動棒線智能化生產線,引領了鈦行業的技術進步,樹立了行業標桿。2024年,西部超導棒線項目取得顯著成果,成功軋制出高等級鈦合金及高溫合金棒線產品,進一步鞏固了中冶京誠在該領域的技術領先地位。
中冶京誠在鈦合金生產領域持續深耕,先后摘獲冶金科技進步獎一等獎、有色科技進步獎一等獎、五礦集團科技進步獎一等獎、中國中冶科技進步獎一等獎等多項獎勵。這些榮譽不僅鐫刻了中冶京誠技術突破的里程碑,更轉化為企業在鈦合金領域持續精進的動能。