中冶京誠工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“中冶京誠”）在高端鈦合金制造領(lǐng)域持續(xù)突破創(chuàng)新，針對鈦合金材料高強(qiáng)度、耐腐蝕、輕量化及生物兼容性的獨(dú)特優(yōu)勢，以及其在航空航天、海洋工程、生物醫(yī)學(xué)、能源化工等高端制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用需求，深度整合工藝創(chuàng)新與裝備研發(fā)，構(gòu)建起引領(lǐng)行業(yè)的智能制造體系。
面對鈦合金熱加工生產(chǎn)工藝復(fù)雜、技術(shù)門檻高的行業(yè)痛點(diǎn)，中冶京誠依托冶金領(lǐng)域七十余年的技術(shù)積淀，系統(tǒng)研究了熱加工全流程工序，創(chuàng)新構(gòu)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(lǐng)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(shù)壁壘，推動(dòng)鈦合金棒線材生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)制造向智能制造的跨越式發(fā)展，為行業(yè)樹立了高效穩(wěn)定生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展協(xié)同推進(jìn)的新標(biāo)桿。
工藝核心技術(shù)
鈦合金棒線材熱軋生產(chǎn)工藝復(fù)雜，在軋制理論和溫度控制方面存在顯著的技術(shù)挑戰(zhàn)。
材料特性的研究：鈦合金在高溫下的塑性變形機(jī)理復(fù)雜，其流變應(yīng)力對溫度、應(yīng)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(shù)和在不同變形參數(shù)下熱變形特性及組織演化規(guī)律的研究，建立了不同鈦合金牌號的復(fù)雜材料模型數(shù)據(jù)庫，為軋制工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備開發(fā)提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
控軋技術(shù)的研究：鈦合金的熱軋加工溫度窗口狹窄，熱加工參數(shù)的微小波動(dòng)，容易引發(fā)晶粒粗化或表面裂紋等缺陷。創(chuàng)新建立生產(chǎn)線先進(jìn)的溫度控制手段，保證整個(gè)熱加工區(qū)間均處于材料的可加工溫度范圍內(nèi)，最終獲得理想的內(nèi)部組織和通條高度一致的材料性能。
關(guān)鍵裝備技術(shù)
中冶京誠針對鈦合金生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，研發(fā)了一系列核心裝備，確保了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。包括橫移可逆開坯機(jī)、第六代短應(yīng)力線軋機(jī)、液壓拉桿精密軋機(jī)、模塊軋機(jī)、系列化飛剪及線材卷曲機(jī)。
橫移可逆開坯機(jī)：憑借先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和制造工藝，該裝備成為鈦合金加工領(lǐng)域的核心裝備。橫移式可逆開坯機(jī)采用軋線固定、軋機(jī)橫移的方式，特別適用于鈦合金軋制，采用全自動(dòng)柔性匹配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)橫移、拋鋼、翻鋼、對中以及軋件直線供給等多項(xiàng)功能，縮短道次間歇時(shí)間，優(yōu)化速度控制，防止劃傷。
設(shè)備具有高承載能力和高剛度，采用液壓鎖定及封裝滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)，滿足GJB2218A2級標(biāo)準(zhǔn)要求，顯微組織達(dá)到2級水平，等軸α尺寸分布均勻，有效提升了產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性。
第六代短應(yīng)力線軋機(jī)：ZJD-VI第六代高剛度短應(yīng)力線軋機(jī)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(yīng)變值穩(wěn)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(wěn)定性以及產(chǎn)品質(zhì)量。設(shè)備采用反掛式封裝平衡裝置、雙側(cè)球面防竄機(jī)構(gòu)以及三重密封系統(tǒng)，支持輥縫與孔槽的自動(dòng)調(diào)整及整體快速更換功能。其系列化機(jī)型全面覆蓋型鋼領(lǐng)域，累計(jì)裝機(jī)量超過4000臺(tái)。
液壓拉桿精密軋機(jī)：配備了先進(jìn)的液壓拉桿系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)機(jī)架彈簧的調(diào)零，并精確施加預(yù)撓度載荷。工作時(shí)，通過獨(dú)立的壓力設(shè)定，動(dòng)態(tài)且精準(zhǔn)地分配軋輥所受壓力，從而保障軋輥運(yùn)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(jī)械調(diào)節(jié)與徑向液壓預(yù)載荷協(xié)同作用，快速有效地補(bǔ)償軋制變形，及時(shí)消除輥縫偏差，確保軋制過程的穩(wěn)定性。此外，設(shè)備還集成了剛度補(bǔ)償功能，即使在多種復(fù)雜工況下，也能使成品精度始終穩(wěn)定達(dá)到1/3DIN標(biāo)準(zhǔn)。
該軋機(jī)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(yī)療等領(lǐng)域?qū)Σ牧暇纫髽O高的生產(chǎn)需求，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)制造出高性能、高精度的產(chǎn)品。
模塊軋機(jī)：采用高剛度偏心套與解耦式傳動(dòng)箱，有效提升設(shè)備剛性與運(yùn)行穩(wěn)定性，確保動(dòng)力傳輸?shù)木珳?zhǔn)性。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的油膜軸承，顯著降低摩擦損耗，進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)備耐用性。依托強(qiáng)大的承載能力和緊湊的小輥環(huán)結(jié)構(gòu)，成功攻克小規(guī)格鈦合金軋制的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)單次產(chǎn)出重達(dá)227kg的大盤重材料，其顯微組織完全符合GJB2219A-2018 A1級標(biāo)準(zhǔn)。
在航空級鈦合金產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，模塊軋機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高一致性和高穩(wěn)定性的連續(xù)化生產(chǎn)，為航空航天等高精尖領(lǐng)域提供了可靠、優(yōu)質(zhì)的材料保障，有力推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)制造水平的提升。
系列化剪機(jī)：涵蓋龍門剪、曲柄剪、回轉(zhuǎn)剪、組合剪、橫移剪、連續(xù)剪等50多個(gè)系列化剪機(jī)產(chǎn)品，適配多種工藝場景，并支持全流程定制。設(shè)備采用高承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備卓越的抗沖擊性能，可選配雙速比、雙剪刃及伺服系統(tǒng)。
剪切規(guī)格范圍為Φ6~Φ185mm，速度調(diào)節(jié)范圍廣泛，精度控制在≤3‰V以內(nèi)，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(dòng)智能控制系統(tǒng)，涉及不同鈦材的軋制工藝、機(jī)電液一體化的過程綜合控制，創(chuàng)新融合一鍵軋制、任意道次自動(dòng)起軋及強(qiáng)大的自適應(yīng)模擬軋制，動(dòng)態(tài)多向?qū)崟r(shí)監(jiān)測鋼溫、速度及設(shè)備狀態(tài)，自主靈活地切換軋制模式，并深度適配鈦合金復(fù)雜多變的軋制工藝，智慧軋鈦。
推廣與應(yīng)用
中冶京誠在高合金領(lǐng)域的技術(shù)積累深厚，業(yè)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(tái)華新不銹鋼等高合金棒線工程。
2020年，天成鈦業(yè)棒線項(xiàng)目建成投產(chǎn)，成功打造了國內(nèi)首條鈦合金全自動(dòng)棒線智能化生產(chǎn)線，引領(lǐng)了鈦行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，樹立了行業(yè)標(biāo)桿。2024年，西部超導(dǎo)棒線項(xiàng)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(chǎn)品，進(jìn)一步鞏固了中冶京誠在該領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。
中冶京誠在鈦合金生產(chǎn)領(lǐng)域持續(xù)深耕，先后摘獲冶金科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、有色科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、五礦集團(tuán)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國中冶科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。這些榮譽(yù)不僅鐫刻了中冶京誠技術(shù)突破的里程碑，更轉(zhuǎn)化為企業(yè)在鈦合金領(lǐng)域持續(xù)精進(jìn)的動(dòng)能。
