CN102626724A - 一种钛合金管的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛合金管的生产方法,依次包括步骤:材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗,所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同,将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340~360℃,保温2~2.5小时,然后加热至650~700℃,保温2.5~3小时,再随炉冷却至400~450℃,最后出炉冷却至室温。本发明中采用了二级升温加热和二级降温冷却的真空退火方式,钛合金管组织相变均匀,晶粒细化,机械性能好,无退火氧化膜,钛合金管伸长率可达到170%,减少工艺道次,提高生产效率,节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金管材的生产方法,特别是涉及一种钛合金管的生产方法。
背景技术
钛合金管广泛用于石油、石化行业;航空航天领域;军工企业产品;核电行业;制药厂离心机、反应器等。钛合金管具有较高的力学性能、优良的冲压性能,且切削加工性能良好,对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。目前钛合金冷轧生产工艺中,通常在每一个冷轧道次后进行氧化退火或者真空退火,一次加热至退火温度为600~900℃,保温1~3小时,然后空冷至室温,如此循环,从坯管至成品需要进行多道次轧制和退火,浪费能源,不利于节约成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧伸长率高,工艺道次少,可节约成本的钛合金管的生产方法。
本发明的技术方案是这样的:一种钛合金管的生产方法,其特征在于依次包括步骤:材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗,所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同,将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340~360℃,保温2~2.5小时,然后加热至650~700℃,保温2.5~3小时,再随炉冷却至400~450℃,最后出炉冷却至室温。
在本发明的一个具体实施例中,所述第一次真空退火和三辊冷轧步骤之间还包括步骤:冷拔、去油、酸洗,所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长,钛合金管伸长率为110~130%。
在本发明的另一个具体实施例中,所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF 3~5%、HNO3 15~18%,其余为水,酸洗温度为20~60℃。
本发明所提供的技术方案的优点在于,真空退火时采用了二级升温加热和二级降温冷却的方式,钛合金管组织相变均匀,晶粒细化,机械性能好,无退火氧化膜,生产效率高。经过二辊轧制、冷拔和三辊轧制后钛合金管伸长率可达到170%,比传统微氧退火提高了30%左右,减少工艺道次,节约生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。
实施例1:
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验,用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析,质量组分Fe 0.20%、C 0.08%、N 0.03%、H 0.015%、O 0.18%、余量为Ti。由检验员逐支表检,对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号,进行局部修磨,清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料,在加工过程中,可以加入适量的氯化石蜡,降低摩擦系数,提供相应的轧制力,轧制能耗低,表面光亮度高,钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗,酸洗液质量比组分HF 3%、HNO3 15%,其余为水,酸洗温度为20℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮,把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火,真空退火分两个阶段加热,先加热至温度340℃,保温2小时,然后加热至650℃,保温时间2.5小时,再随炉冷却至400℃以后,出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制,钛管外径尺寸精度好,表面质量、光洁度高,钛管壁厚均匀,钛合金管伸长率130%。轧制后再进行一次去油酸洗,具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致,之后进行第二次真空退火,具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理,钛管会产生一定的形变,利用压力矫直和对钛管进行矫直,矫直后进行切割。最后进行成品酸洗,每隔5分钟仔细检测钛管表面,用高压水枪冲洗干净,干燥。
实施例2:
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验,用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析,质量组分Fe 0.16%、C 0.07%、N 0.03%、H 0.013%、O 0.16%、余量为Ti。由检验员逐支表检,对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号,进行局部修磨,清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料,在加工过程中,可以加入适量的氯化石蜡,降低摩擦系数,提供相应的轧制力,轧制能耗低,表面光亮度高,钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗,酸洗液质量比组分HF 3.5%、HNO3 16.5%,其余为水,酸洗温度为30℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮,把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火,真空退火分两个阶段加热,先加热至温度345℃,保温2.2小时,然后加热至670℃,保温时间2.6小时,再随炉冷却至420℃以后,出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长,钛合金管伸长率为110%,去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制,钛管外径尺寸精度好,表面质量、光洁度高,钛管壁厚均匀,钛合金管伸长率130%。轧制后再进行一次去油酸洗,具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致,之后进行第二次真空退火,具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理,钛管会产生一定的形变,利用压力矫直和对钛管进行矫直,矫直后进行切割。最后进行成品酸洗,每隔5分钟仔细检测钛管表面,用高压水枪冲洗干净,干燥。
实施例3:
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验,用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析,质量组分Fe 0.08%、C 0.04%、N 0.02%、H 0.009%、O 0.10%、余量为Ti。由检验员逐支表检,对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号,进行局部修磨,清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料,在加工过程中,可以加入适量的氯化石蜡,降低摩擦系数,提供相应的轧制力,轧制能耗低,表面光亮度高,钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗,酸洗液质量比组分HF 4%、HNO3 17.5%,其余为水,酸洗温度为55℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮,把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火,真空退火分两个阶段加热,先加热至温度350℃,保温2.4小时,然后加热至690℃,保温时间2.9小时,再随炉冷却至450℃以后,出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长,钛合金管伸长率为130%,去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制,钛管外径尺寸精度好,表面质量、光洁度高,钛管壁厚均匀,冷轧伸长率140%。轧制后再进行一次去油酸洗,具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致,之后进行第二次真空退火,具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理,钛管会产生一定的形变,利用压力矫直和对钛管进行矫直,矫直后进行切割。最后进行成品酸洗,每隔5分钟仔细检测钛管表面,用高压水枪冲洗干净,干燥。
实施例4:
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验,用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析,质量组分Fe 0.05%、C 0.02%、N 0.01%、H 0.005%、O 0.04%、余量为Ti。由检验员逐支表检,对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号,进行局部修磨,清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料,在加工过程中,可以加入适量的氯化石蜡,降低摩擦系数,提供相应的轧制力,轧制能耗低,表面光亮度高,钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗,酸洗液质量比组分HF 5%、HNO3 18%,其余为水,酸洗温度为60℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮,把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火,真空退火分两个阶段加热,先加热至温度360℃,保温2.5小时,然后加热至700℃,保温时间3小时,再随炉冷却至450℃以后,出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制,钛管外径尺寸精度好,表面质量、光洁度高,钛管壁厚均匀,冷轧伸长率140%。轧制后再进行一次去油酸洗,具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致,之后进行第二次真空退火,具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理,钛管会产生一定的形变,利用压力矫直和对钛管进行矫直,矫直后进行切割。最后进行成品酸洗,每隔6分钟仔细检测钛管表面,用高压水枪冲洗干净,干燥。
将上述4个实施例获得的钛合金管成品做抗拉强度、非比例延伸强度、断后伸长率、各项机械性能检测,具体性能如下表:
Claims (3)
1.一种钛合金管的生产方法,其特征在于依次包括步骤:材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗,所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同,将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340~360℃,保温2~2.5小时,然后加热至650~700℃,保温2.5~3小时,再随炉冷却至400~450℃,最后出炉冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的钛合金管的生产方法,其特征在于,所述第一次真空退火和三辊冷轧步骤之间还包括步骤:冷拔、去油、酸洗,所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长,钛合金管伸长率为110~130%。
3.根据权利要求1或2所述的钛合金管的生产方法,其特征在于,所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF 3~5%、HNO3 15~18%,其余为水,酸洗温度为20~60℃。
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