[发明专利]一种用于钛/钢复合板筒体卷制的加热装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于钛/钢复合板筒体卷制的加热装置及其使用方法，加热装置设置在卷板机的进料端，在钛/钢复合板筒体卷制过程中，对钛/钢复合板的钢层单面加热，加热装置包括感应加热器和随动架，感应加热器和随动架均为柔性板状结构，感应加热器附于钛/钢复合板的钢层一侧，随动架附于钛/钢复合板的钛层一侧，感应加热器和随动架分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器均连接温控器，温控器根据传感器获取的温度数据控制感应加热器的加热功率。该装置解决了钛/钢复合板筒体难以进行温卷或热卷的技术难题，并且大幅度提高筒体卷制的生产效率。

技术领域

本发明属于材料成形技术领域，具体涉及一种用于钛/钢复合板筒体卷制的加热装置及其使用方法。

背景技术

钛/钢复合板是一种广泛用于压力容器制造的复合板材。钛/钢复合板所制造的压力容器兼具了钛制压力容器耐腐蚀性能优异和钢制压力容器成本低的优点。但用钛/钢复合板制造压力容器有很大的技术难度，其中，钛/钢复合板筒体卷制—钛/钢复合板压力容器制造的关键环节—面临的技术难题尤为突出。

目前，钛/钢复合板筒体卷制时基本上只能采用冷卷，但薄壁钛/钢复合板筒体冷卷时由于弹性恢复，筒体的圆柱度难以达到技术要求；而厚壁钛/钢复合板筒体冷卷时由于需要很大的下压力，对设备要求很高，且存在筒体钢层开裂危险。钢制筒体冷卷遇到弹性恢复、开裂、卷制压力过大的问题时，通常采用温卷或热卷来解决。温卷或热卷即把板料加热至一定的温度后再进行卷制，加热方法主要采用炉中整体加热。但钛/钢复合板压力容器在筒体卷制时难以采用炉中整体加热后再卷制，其主要原因在于钛及钛合金在较高温度下很容易受到气体污染。钛及钛合金在常温下是稳定的，但随着温度的升高，钛及钛合金吸收空气中氢、氧、氮的能力明显提高，大约在250℃左右开始大量吸收氢，在400℃左右开始大量吸收氧，在600℃左右开始大量吸收氮，这些气体被吸收后，将直接引起钛及钛合金脆化，机械性能尤其是冲击韧性、塑性明显下降。钛及钛合金在较高温度下很容易受到气体污染的缺点使得其加热必须在真空或惰性气体严格保护下才能进行。如果像钢质板料一样，钛/钢复合板也采用炉中整体加热，即使保证了炉中加热时的保护要求，但随后的筒体卷制过程无法做到惰性气体保护，更不可能在真空环境下卷制。因此，目前的钛/钢复合板压力容器筒体基本均采用冷卷，但钛/钢复合板冷卷除了存在弹性恢复、开裂等共性问题外，还存在钛层与钢层之间发生剥离的问题和钛层表面容易受到损伤的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于钛/钢复合板筒体卷制的加热装置及其使用方法。即在筒体卷制过程中，通过对钛/钢复合板的钢层单面加热，使较厚的钢层在卷制塑性变形前快速感应加热至一定温度，大大降低钛/钢复合板的变形抗力并提高塑性，进而克服钛/钢复合板筒体冷卷所带来的一系列问题；同时，对钛/钢复合板钢层的单面加热避免了对钛/钢复合板钛层的强烈热作用，可控制筒体卷制过程中钛层温度不超过250℃，保证了钛层在卷制过程中不被空气污染。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于钛/钢复合板筒体卷制的加热装置，其特征在于：加热装置设置在卷板机的进料端，在钛/钢复合板筒体卷制过程中，对钛/钢复合板的钢层单面加热，所述加热装置包括感应加热器和随动架，所述感应加热器和所述随动架均为柔性板状结构，所述感应加热器附于钛/钢复合板的钢层一侧，所述随动架附于钛/钢复合板的钛层一侧，所述感应加热器上设置有第一温度传感器，用于监测所述钛/钢复合板的钢层温度，所述随动架上设置有第二温度传感器，用于监测所述钛/钢复合板的钛层温度，所述第一温度传感器和第二温度传感器均连接温控器，所述温控器根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取的温度数据控制所述感应加热器的加热功率。