与其它钛合金相比,纯钛的可加工性能优良,尤其是在氧含量较低时。因此,为提高生产效率、降低生产成本,通常以卷的方式进行生产。根据纯钛的特性,通过加热、粗轧、精轧、卷取环节的设备及工艺相关参数的调整,可提高纯钛卷的生产顺行性,实现连续、批量生产,但仍存在粗轧头尾失(增)宽、厚度控制精度差、精轧头部翘曲、表面缺陷多等问题。为此,本文开展了TA1的热变形行为、粗轧头尾宽度控制、精轧头部翘曲、表面缺陷等关键技术基础研究,指导了工业生产,并取得了如下研究成果：(1)得到多成分TA1的真应力-应变曲线,构建了基于Arhenius模型的本构方程、基于DMM动态材料模型的热加工图；考虑变形温度、变形速度、变形程度和化学成分对变形抗力的影响,通过非线性回归拟合,建立了基于J-C模型的变形抗力模型。为后续仿真模拟模型的建立、轧线温度制度的确定和精轧模型参数优化提供了基础数据。(2)构建了粗轧短行程控制有限元仿真模型,研究了粗轧头尾宽度变化规律、短行程曲线方程和短行程对头尾宽度的影响,对比分析了钛与钢的短行程控制曲线方程的差异。工业应用后,钛卷头尾宽度得到有效控制。(3)建立了精轧有限元仿真模型,系统研究了氧化皮、摩擦系数、温度、辊径差对精轧头部翘曲及对工作辊不对称磨损的影响,发现了钛与钢的金属流变行为存在差异,从而导致上下工作辊的不对称磨损规律正好相反。建立了以控制钛坯氧化皮厚度和精轧工作辊表面粗糙度为核心的系列技术措施,效果显著。(4)指出钛与接触部位(包括轧辊)产生相对滑动后,剥离或剥离产生的飞溅物在后续机架被压入钛表面是热轧工序产生缺陷的主要原因。在此基础上,通过在设备和工艺上采取系列技术措施,表面缺陷数量降低了一个数量级,表面质量得到质的提升。(5)利用钢生产线形成了大规模、低成本、高效率、高品质纯钛卷热连轧成套生产技术,实现了产业化。