金天钛业、钛金公司参观总结-安益昕
发布时间：2021-09-10
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2021年9月7日上午，我们参观了湖南湘投金天钛业科技有限公司（简称金天钛业）。公司位于湖南省常德市经济技术开发区，邻近长张高速，与益阳的湖南湘投金天新材料有限公司（简称金天新材）以及长沙的湖南湘投金天钛金属有限公司（简称金天钛金）构成上下游产业链。金天钛业主要负责钛合金的熔炼铸造以及板坯的锻造，并负责管棒线材成品的生产。
到达厂区后，我们首先参观了钛合金产品生产流程中的第一步——熔炼铸造。熔炼分厂给我的第一印象不同于一般的金属熔炼车间，车间内明亮通风，设备置放合理给人以宽敞之感，地面干净清洁，放眼望去整个车间内的现场操作人员不过两手之数。钛合金熔炼铸造的第一步是选料和混料，将原料存储区的成桶的海绵钛、海绵锆和铝豆等原材料通过传送带运送至选料机，按照合金的成分筛选相应重量的原材料并继续通过传送带运送至混料机进行混料。将原材料倒入混料机后，混料机开始旋转，旋转十四圈半后完成混料，随后进行熔炼铸造的第二步——压制电极。将混好的料倒入下模具中，上模具缓慢压下，当上模具进行到一定行程后，速度变得极为缓慢，再经过几秒种后，下模具缓慢抬起，通过上下模具的相对运动将压制完成的电极脱出。我们观察到压制成型的电极形状完好，几乎没有疏松孔洞，且该方法没有保压时间，上下模具做相对运动的方式也易于脱模。接下来是第三步，焊接电极。电极的焊接在真空等离子焊箱内进行，这样能防止焊接过程中电极块在受热状态下与氧气接触发生氧化。随后我们观看了钛合金生产流程的视频，并查看了正在进行熔炼的真空自耗炉的炉内实况以及操作面板。我们发现炉内电弧为红色，这与我们自己熔炼时发出的蓝色偏白的电弧颜色不同。技术人员告诉我们，线圈的电流、电压以及坩埚水温是控制铸锭质量的三个核心因素。在铸锭熔炼完成后对其进行扒皮等机加工后，熔炼分厂的任务就完成了，将铸锭送至锻造分厂进行下一步的工序。
锻造分厂的核心设备是一台4500吨的压力机，主要任务是负责把熔炼分厂送来的铸锭进行开坯锻造。我有幸在宝钛看到过钛合金的开坯锻造，由叉车将烧红的圆柱锭从天然气退火炉中取出运送至万吨水压机下，水压机的两边有大型机械手夹持铸锭，经过不断地镦粗拔长后圆柱锭变形成方形的锭子，方锭将被提供给长沙的金天钛金生产钛带卷材。我们还参观了锻造分厂生产的优质产品，技术人员提到了组织均匀性的问题，他说控制组织均匀性主要就是在于控制温度，如果在热加工过程中因为温度变化而发生相变的话会不能达到预期质量，因此可以采用对模具进行预热的方法来控制温度。
最后我们来到棒线分厂参观。锻造分厂生产出的棒材被运送至此加工成产品。棒材的生产采用精锻机完成，与我在宝钛看到的过程一致，但管材的生产方式在我预想之外。首先会在棒坯中部掏出一个孔，然后插入一根芯棒用于控制管材内径，芯棒表面会有一层涂料以防止芯棒和管材的粘合。然后再用精锻机进行锻打，以进行管壁的减薄和管材的拔长。
在员工食堂就餐后，我们启程去往长沙的金天钛金。金天钛金于20007年自主研发出了中国的第一卷宽幅钛带卷，打破了外国的垄断，其主要业务是生产钛合金宽幅带卷、钛合金板材。金天钛业锻造分厂生产的板料块料被运往金天钛金的轧制厂经过热轧和冷轧的工序生产出钛合金板带材产品，而一部分带材产品则送至金天新材经过焊接工序生产成钛管。我们来到该公司的冷轧厂，参观了核心设备——20辊可逆冷轧机组，技术人员向我们介绍了机组中每个辊的作用，包括控制板厚、板型、锥度等产品要素。随后我们参观了部分后续工序，包括钟罩式退火炉和真空式退火炉、纵剪机以及酸洗等。最后技术人员向我们总结了钛合金板带材的生产流程，大致为：钛板坯→热连轧→中间退火→抛丸→酸洗→冷轧→脱脂→成品退火→拉矫→裁剪→最终成品。
一天的时间虽然紧张，但我们在老师和工厂技术人员的讲解下还是了解了很多钛合金的先进生产工艺，也见识到了奋战在有色金属行业、奋战在钛合金行业一线的技术人才有多么不易，他们坚守阵地、不断创新的精神值得发扬光大。在此行中，我们也收获了一些经验，现场观摩生产对于我们的科研工作也有所启发，不光是技术层面的，还有让我们认识到如今对钛合金的需求在何处，国家的哪些领域需要我们继续研究，这能让我们的科研目标更加明确。