中科電氣電磁冶金技術成功應用于中國首條航空級鈦合金棒線材生產線

 2020年8月，由中科電氣承建的陜西天成航空材料有限公司鈦合金棒線材軋制電磁感應加熱與補熱設備成功完成了熱負荷試車。標志著中科電氣電磁冶金技術成功跨進了有色金屬軋制領域，為我國鈦合金產業(yè)的高質量發(fā)展奠定了堅實基礎。

       高性能鈦合金一直是制約我國航空航天、軍工行業(yè)高速發(fā)展的瓶頸。天成航材此條產線出品的高性能鈦合金棒線材將完美填補了國內多項高端鈦合金應用的空白。為滿足鈦合金棒線材軋制的工藝要求，中科電氣首創(chuàng)提出“往復式”、“溫度閉環(huán)”、“多功能區(qū)加熱”等關鍵技術，最大程度保證鈦合金棒線材在加熱之后芯部溫度及表面溫度的一致性，達到用戶對于不同牌號，不同尺寸及長度的鈦合金棒線材加熱需求，從而確保軋機的連續(xù)、穩(wěn)定生產。

      中科電氣自主研制的鈦合金棒線材軋制電磁感應加熱與補熱系統主要由機械、電氣及控制部分組成。

       機械部分由上料區(qū)、加熱區(qū)及出料區(qū)組成，各區(qū)的輥道均采用不銹鋼中空設計，并通水冷卻。加熱過程中，坯料由上料區(qū)分批進入加熱區(qū)，往復通過與輥輪交替布置的通電線圈來實現加熱，加熱完成的棒料自動移入出料區(qū)后可移入軋機輥道。并采用往復式加熱可最大限度減少設備對場地的要求和占用，特別適用于鈦合金等特殊金屬材料的軋制。

       電源部分包括成套大功率感應加熱變頻電源組，電源設計頻率根據棒料的尺寸范圍和材料的最佳加熱深度選擇，保證加熱效率。加熱電源功率基于軋機設備產能和棒料加熱溫度要求，并通過磁-電-熱仿真模型對參數進行分析驗證，滿足軋機的工作需求。

       控制部分由遠程工控機、PLC主站（西門子 S7 系列）和網絡通信卡及一些模塊組件等組成的網絡構成。控制軟件采用數學模型計算的加熱菜單或人工干預的數據，通過需要加熱的棒線材尺寸、溫度等要求，實時控制和跟蹤系統輸出參數，保證棒線材加熱過程中溫度精度在允許范圍之內。控制系統具有自動化水平高、工藝可擴展、靈活性強等特點。