專利名稱：一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法及用此材料制作的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法及用此材料制作的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，是一種用于電解法生產(chǎn)金屬箔的陰極輥。
與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)為申請?zhí)?5226701·2公開號CN2242251Y的“年輪應(yīng)力復(fù)合型陰極輥”實用新型專利，其輥筒由外層鈦筒、中層銅環(huán)及內(nèi)層鋼環(huán)構(gòu)成，鋼環(huán)過盈壓裝入銅環(huán)形成銅—鋼復(fù)合環(huán)，竹節(jié)式依次壓裝入鈦筒內(nèi)形成復(fù)合輥筒，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配難度大，且銅—鋼復(fù)合環(huán)連接處外壁與鈦筒內(nèi)壁結(jié)合面的結(jié)合率降低，輥筒整體導(dǎo)電性降低，特別是鈦筒由板材卷焊而成，帶有一條縱焊縫，焊縫處表面電流分布不均勻，生產(chǎn)的箔材質(zhì)量有針孔現(xiàn)象，難以滿足箔材生產(chǎn)技術(shù)要求，影響箔材產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，此外，至今為止還未見有大規(guī)格無縫鈦筒制造方法的記載。
本發(fā)明的目的在于提供一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法及用此材料制作的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，制造方法簡單可行，陰極輥設(shè)計合理，整體復(fù)合，結(jié)構(gòu)簡單，裝配容易，復(fù)合面結(jié)合率高，特別是鈦筒無縱向焊縫，鈦筒表面電流分布均勻，生產(chǎn)的箔材質(zhì)量高，無針孔現(xiàn)象，極大地滿足了箔材生產(chǎn)技術(shù)要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案
一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法a、鍛造工藝下料→加熱至800℃～1200℃保溫2-4小時→鍛造→沖孔→加熱至800℃～1200℃保溫2-4小時→鍛造成型→機加→加熱至800℃～900℃保溫2-4小時進(jìn)行退火→打磨→環(huán)型坯料；b、軋環(huán)工藝將環(huán)型坯料加熱至800℃～1000℃保溫1-3小時，取出后軋制成環(huán)材，再對環(huán)材內(nèi)外表面進(jìn)行機加，去除氧化皮，并使環(huán)材壁厚均勻；c、旋壓工藝將機加后的環(huán)材加熱至400℃～500℃保溫1-2小時，取出后旋壓成無縫鈦筒，再將無縫鈦筒加熱至400℃～500℃保溫1-2小時進(jìn)行退火。
軋制成的環(huán)材厚度為30～50mm，橢圓度≤3.0mm，內(nèi)徑為φ1460～2760mm，旋壓成的無縫鈦筒厚度為10～25mm，不直度≤3～4mm，規(guī)格為(1400～2600mm)×φ(1500～2800mm)。
-種無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，主要由輥筒(1)、導(dǎo)電板(2)、堵板(3)及主軸(4)構(gòu)成，主軸(4)沿軸向位于輥筒(1)內(nèi)，輥筒(1)通過導(dǎo)電板(2)與主軸(4)固定連接，輥筒(1)兩端用堵板(3)密封，輥筒(1)由外層(5)和內(nèi)層(6)復(fù)合而成，外層(5)為無縫鈦筒，內(nèi)層(6)為鋼板卷焊而成的鋼筒或銅—鋼爆炸復(fù)合板卷焊形成的銅包裹鋼的銅—鋼復(fù)合筒，通過熱裝與外層無縫鈦筒過盈配合形成輥筒(1)。
無縫鈦筒的內(nèi)表面涂有0.1～0.15mm銀層。主軸(4)為銅材包裹鋼軸的銅—鋼復(fù)合軸。導(dǎo)電板(2)為圓形鋼板，沿徑向制有橢圓形孔，套裝在主軸(4)上，主軸(4)外壁上焊接有法蘭(7)，輥筒(1)內(nèi)層(6)的內(nèi)壁為環(huán)狀階梯層，逐層將導(dǎo)電板(2)外徑焊接在輥筒(1)內(nèi)層(6)內(nèi)壁的環(huán)狀階梯層上，內(nèi)徑通過螺栓固定在法蘭(7)上。
堵板(3)由內(nèi)層的鋼堵板或銅—鋼復(fù)合堵板(11)及外層的鈦堵板(12)組成，鋼堵板或銅—鋼復(fù)合堵板(11)焊接在鋼筒或銅—鋼復(fù)合筒的兩端，鈦堵板(12)焊接在無縫鈦筒的兩端，鈦堵板(12)外側(cè)焊接有墊塊(8)，墊塊(8)上焊接有螺紋環(huán)(9)。輥筒(1)兩端外側(cè)的主軸(4)上套裝有鈦軸套(10)，鈦軸套(10)的內(nèi)端焊接在鈦堵板(12)上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點和效果1、無縫鈦筒制造方法簡單可行，生產(chǎn)出的無縫鈦筒符合技術(shù)要求。
2、由于外層的鈦筒為無縫鈦筒，內(nèi)層是由鋼板卷焊而成的鋼筒或銅—鋼爆炸復(fù)合板卷焊而成的銅—鋼復(fù)合筒，復(fù)合板的復(fù)合率達(dá)95％以上，鋼筒或銅—鋼復(fù)合筒整體通過盈配合與外層鈦筒復(fù)合成一體，輥筒整體復(fù)合，復(fù)合面結(jié)合率95％以上，既保證了筒體的鋼度，又提高了輥筒表面導(dǎo)電均勻性，由此可見，本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，裝配容易，復(fù)合面結(jié)合率高，輥筒表面電流分布均勻，生產(chǎn)的箔材質(zhì)量高，元針孔現(xiàn)象，極大地滿足了箔材生產(chǎn)技術(shù)要求，提高了箔材的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3、主軸為銅—鋼復(fù)合軸，電流通過主軸上的銅復(fù)合層經(jīng)導(dǎo)電板、鋼筒或銅—鋼復(fù)合筒及鈦筒內(nèi)壁涂銀層作用于無縫鈦筒表面，提高了輥筒的整體導(dǎo)電性，從而大大降低了電阻率，輸入電流大于2000A時輥筒表面不發(fā)熱，能使輥筒表面的電流分布更加均勻，提高了輥面的電流密度及箔材的產(chǎn)量和質(zhì)量，延長了陰極輥的使用壽命。
4、鈦堵板與螺紋環(huán)之間設(shè)有墊塊，可防止螺紋環(huán)上的螺栓頂上堵板，保證了堵板與輥筒焊縫的強度，主軸兩端套裝有鈦軸套，防止了輥筒外側(cè)主軸腐蝕，從而延長主軸及輥筒的使用壽命。


圖1為本發(fā)明第一種實施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明第二種實施例結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
結(jié)合圖1、圖2描述本發(fā)明的實施例1。
一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法a、鍛造工藝下料→加熱至900℃保溫3.5小時→鍛造→沖孔→加熱至900℃保溫3.5小時→鍛造成型→機加→加熱至820℃保溫3.5小時進(jìn)行退火→打磨→環(huán)型坯料；鍛造原料必須是純鈦材料，雜質(zhì)含量不得超標(biāo)，鍛造成型的環(huán)形坯料內(nèi)外表面不得有裂紋，嚴(yán)重的氧化皮及不是光滑過渡的凹凸坑。
b、軋環(huán)工藝將環(huán)型坯料加熱至820℃保溫2.5小時，取出后軋制成環(huán)材，再對環(huán)材內(nèi)外表面進(jìn)行機加，去除氧化皮，并使環(huán)材壁厚均勻；c、旋壓工藝將機加后的環(huán)材加熱至480℃保溫1小時，取出后旋壓成無縫鈦筒，再將無縫鈦筒加熱至480℃保溫1小時進(jìn)行退火。
軋制成的環(huán)材內(nèi)表面不得有裂紋，厚度為30～50mm，橢圓度≤3.0mm，內(nèi)徑為φ1460～2760mm，旋壓成的無縫鈦筒內(nèi)表面不得有裂紋，厚度為10～25mm，不直度≤3～4mm，規(guī)格為(1400～2600mm)×φ(1500～2800mm)。
一種無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，主要由輥筒(1)、導(dǎo)電板(2)、堵板(3)及主軸(4)構(gòu)成，主軸(4)沿軸向位于輥筒(1)內(nèi)，輥筒(1)通過導(dǎo)電板(2)與主軸(4)固定連接，輥筒(1)兩端用堵板(3)密封，輥筒(1)由外層(5)和內(nèi)層(6)復(fù)合而成，外層(5)為無縫鈦筒，內(nèi)層(6)為銅—鋼爆炸復(fù)合板卷焊形成的銅包裹鋼的銅—鋼復(fù)合筒，通過熱裝與外層無縫鈦筒過盈配合形成輥筒(1)。
無縫鈦筒的內(nèi)表面涂有0.1～0.15mm銀層。主軸(4)為鋼材包裹鋼軸的銅—鋼復(fù)合軸。導(dǎo)電板(2)為圓形鋼板，沿徑向制有橢圓形孔，套裝在主軸(4)上，主軸(4)外壁上焊接有法蘭(7)，輥筒(1)內(nèi)層(6)的內(nèi)壁為環(huán)狀階梯層，逐層將導(dǎo)電板(2)外徑焊接在輥筒(1)內(nèi)層(6)內(nèi)壁的環(huán)狀階梯層上，內(nèi)徑通過螺栓固定在法蘭(7)上。
堵板(3)由內(nèi)層的銅—鋼復(fù)合堵板(11)及外層的鈦堵板(12)組成，銅—鋼復(fù)合堵板(11)焊接在銅—鋼復(fù)合筒的兩端，鈦堵板(12)焊接在無縫鈦筒的兩端，鈦堵板(12)外側(cè)焊接有墊塊(8)，墊塊(8)上焊接有螺紋環(huán)(9)。輥筒(1)兩端外側(cè)的主軸(4)上套裝有鈦軸套(10)，鈦軸套(10)的內(nèi)端焊接在鈦堵板(12)上。
制造及裝配方法無縫鈦筒通過將純鈦壞料鍛造→軋環(huán)→→施壓→機加制造而成，銅—鋼復(fù)合筒由銅鋼爆炸復(fù)合板卷焊而成，主軸由銅鋼用鍛壓或鑄造復(fù)合而成，裝配時，首先將銅鋼復(fù)合筒校圓，把導(dǎo)電板從其兩端逐層裝上，導(dǎo)電板的外徑與銅—鋼復(fù)合筒內(nèi)壁焊接在一起，另一端通過螺栓固定在主軸上的法蘭上，使主軸和銅—鋼復(fù)合筒固定為一體，再把銅—鋼堵板分別焊接在銅—鋼復(fù)合筒的兩端，再將其墊裝入內(nèi)表面刷鍍有0.1～0.15mm銀層的無縫鈦筒內(nèi)，兩端再用鈦堵板焊接上，將輥筒密封，在鈦堵板的外面分別焊接墊塊，螺紋環(huán)及鈦軸套，全部裝配完成后，采用這種結(jié)構(gòu)復(fù)全的陰極輥，復(fù)合面的結(jié)合率大于95％，可制成(1400～2600mm)×φ(1500～2800mm)等多種規(guī)格。
應(yīng)用時，在螺紋環(huán)上通過螺檢固定圓形塑料板，然后將陰極輥置于電解液中，與陽極電解液形成電流回路，利用電解的方法將液體中的金屬陽離子吸附在輥子的表面，制成金屬箔材。
結(jié)合圖3、圖4描述本發(fā)明的第二種實施例一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法a、鍛造工藝下料→加熱至1100℃保溫2.5小時→鍛造→沖孔→加熱至1100℃保溫2.5小時→鍛造成型→機加→加熱至880℃保溫2.5小時進(jìn)行退火→打磨→環(huán)型坯料；鍛造原料必須是純鈦材料，雜質(zhì)含量不得超標(biāo)，鍛造成型的環(huán)形坯料內(nèi)外表面不得有裂紋，嚴(yán)重的氧化皮及不是光滑過渡的凹凸坑。
b、軋環(huán)工藝將環(huán)型坯料加熱至980℃保溫1.5小時，取出后軋制成環(huán)材，再對環(huán)材內(nèi)外表面進(jìn)行機加，去除氧化皮，并使環(huán)材壁厚均勻；c、旋壓工藝將機加后的環(huán)材加熱至420℃保溫1.5小時，取出后旋壓成無縫鈦筒，再將無縫鈦筒加熱至420℃保溫1.5小時進(jìn)行退火。
其它工藝要求與實施例1相同。
無縫鈦筒復(fù)合型防極輥的基本結(jié)構(gòu)與實施例1相同，不同之處在于輥筒(1)的內(nèi)層(6)為鋼板卷焊而成的鋼筒，堵板(3)由鋼堵板(11)和鈦堵板(12)組成，鋼堵板(11)焊接在鋼筒的兩端，制造及裝配方法與實施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法，其特征在于a、鍛造工藝下料→加熱至800℃～1200℃保溫2-4小時→鍛造→沖孔→加熱至800℃～1200℃保溫2-4小時→鍛造成型→機加→加熱至800℃～900℃保溫2-4小時進(jìn)行退火→打磨→環(huán)型坯料；b、軋環(huán)工藝將環(huán)型坯料加熱至800℃～1000℃保溫1-3小時，取出后軋制成環(huán)材，再對環(huán)材內(nèi)外表面進(jìn)行機加，去除氧化皮，并使環(huán)材壁厚均勻；c、旋壓工藝將機如后的環(huán)材加熱至400℃～500℃保溫1-2小時，取出后旋壓成無縫鈦筒，再將無縫鈦筒加熱至400℃～500℃保溫1-2小時進(jìn)行退火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)格無縫鈦筒的制造方法，其特征在于軋制成的環(huán)材厚度為30～50mm，橢圓度≤3，0mm，內(nèi)徑為φ1460～2760mm，旋壓成的無縫鈦筒厚度為10～25mm，不直度≤3～4mm，規(guī)格為(1400～2600mm)×φ(1500～2800mm)。
3.一種無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，主要由輥筒(1)、導(dǎo)電板(2)、堵板(3)及主軸(4)構(gòu)成，主軸(4)沿軸向位于輥筒(1)內(nèi)，輥筒(1)通過導(dǎo)電板(2)與主軸(4)固定連接，輥筒(1)兩端用堵板(3)密封，其特征在于輥筒(1)由外層(5)和內(nèi)層(6)復(fù)合而成，外層(5)為無縫鈦筒，內(nèi)層(6)為鋼板卷焊而成的鋼筒或銅—鋼爆炸復(fù)合板卷焊形成的銅包裹鋼的銅—鋼復(fù)合筒，通過熱裝與外層無縫鈦筒過盈配合形成輥筒(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，其特征在于無縫鈦筒的內(nèi)表面涂有0.1～0.15mm銀層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，其特征在于主軸(4)為銅材包裹鋼軸的銅—鋼復(fù)合軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，其特征在于導(dǎo)電板(2)為圓形鋼板，沿徑向制有橢圓形孔，套裝在主軸(4)上，主軸(4)外壁上焊接有法蘭(7)，輥筒(1)內(nèi)層(6)的內(nèi)壁為環(huán)狀階梯層，逐層將導(dǎo)電板(2)外徑焊接在輥筒(1)內(nèi)層(6)內(nèi)壁的環(huán)狀階梯層上，內(nèi)徑通過螺栓固定在法蘭(7)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，其特征在于堵板(3)由內(nèi)層的鋼堵板或銅—鋼復(fù)合堵板(11)及外層的鈦堵板(12)組成，鋼堵板或銅—鋼復(fù)合堵板(11)焊接在鋼筒或銅—鋼復(fù)合筒的兩端，鈦堵板(12)焊接在無縫鈦筒的兩端，鈦堵板(12)外側(cè)焊接有墊塊(8)，墊塊(8)上焊接有螺紋環(huán)(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥，其特征在于輥筒(1)兩端外側(cè)的主軸(4)上套裝有鈦軸套(10)，鈦軸套(10)的內(nèi)端焊接在鈦堵板(12)上。
全文摘要
一種大規(guī)格無縫鈦筒制造方法及用此材料制作的無縫鈦筒復(fù)合型陰極輥,其無縫鈦筒通過鍛造、軋環(huán)、旋壓制成,陰極輥主軸沿軸向位于輥筒內(nèi),輥筒通過導(dǎo)電板與主軸固定連接,輥筒兩端用堵板密封,輥筒由外層的無縫鈦筒與內(nèi)層的鋼筒或銅－鋼爆炸復(fù)合板卷焊形成的銅－鋼復(fù)合筒,通過熱裝過盈配合制成。本發(fā)明無縫鈦筒的制造方法簡單可行,陰極輥設(shè)計合理,且結(jié)構(gòu)簡單,裝配容易,整體復(fù)合,復(fù)合面結(jié)合率高,特別是鈦筒無縱向焊縫,整體導(dǎo)電性好,輥筒表面電流密度大,且分布均勻,生產(chǎn)的箔材無針孔現(xiàn)象。
文檔編號C25D17/12GK1196983SQ97108468
公開日1998年10月28日 申請日期1997年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月18日
發(fā)明者劉洪義, 楊同春, 胡宗式, 李寶栓, 楊廣義 申請人:寶雞有色金屬加工廠, 寶雞特種金屬材料廠