CN105171348A

CN105171348A - 一种ta10合金无缝管的生产方法

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Publication number: CN105171348A
Application number: CN201510563251.5A
Authority: CN
Inventors: 黄海广; 曹占元; 李志敏; 吴浩; 常永康; 杨兴灿
Original assignee: Yunnan Titanium Industry Co Ltd
Current assignee: Yunnan Titanium Industry Co Ltd
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2035-09-07
Also published as: CN105171348B

Abstract

一种TA10合金无缝管的生产方法。使用电子束冷床炉熔炼出TA10合金毛坯，将毛坯铣面后切除头部并分切成截面规格为190～210mm×190～210mm的方坯，经倒角并修磨后将方坯用棒材轧机轧成直径Φ60～130mm、长度550～5500mm的棒材，然后车光表面，再进行去缺陷修磨，之后进行表面清洗并烘干；再将棒材加热至850～920℃，保温360～540min后，采用斜轧穿孔得到毛管，将毛管连轧形成荒管；对荒管外表面进行修磨后采用冷轧机组冷轧，冷轧后进行脱脂、退火、酸洗、矫直处理，如此循环往复，直至得到所需规格的成品管材；将成品管材再进行脱脂、成品退火、酸洗、矫直处理，经检测合格后入库。本发明具有生产效率高，生产成本较低，成材率高，产品质量高的特点；生产产品质量满足国标要求，可满足大批量生产的需求。

Description

一种TA10合金无缝管的生产方法

技术领域

本发明涉及钛合金无缝管生产技术领域。

背景技术

TA10因不含稀贵元素，可焊性好及塑性高，并且在还原性介质和高温氯化物中的耐蚀性能与Ti-0.2Pb相接近，可以部分取代Ti-Pd合金。由于其不含贵金属Pb，使成产成本大为降低，因此，从耐蚀性能和成本综合考虑，该合金是当前最有竞争力的耐蚀钛合金，具有较高的推广和应用价值。

目前纯钛及高强钛合金的无缝管生产的报道比较多，在其无缝管生产工艺比较复杂，工序较长，无法大规模连续性地生产，如中国专利CN101708511A公开了纯钛无缝管的制造方法，该方法比挤压法在锭坯制作工序有较大的改进，使生产率、产品精度及成材率均有了大幅度的提高，可满足工业生产上的需求。CN103934269A公开了一种TC4钛合金无缝管及其生产方法，该方法主要针对挤压成型、棒材钻镗及斜轧穿孔三种方法的不足，提出了一些解决方法，并提出采用斜轧穿孔，并实行精密轧制，精轧完成后实行控温定径，并精整得到TC4合金管。上述这两种方法均采用锻造的方法获得管坯，锻造完成后，还需对管坯进行去头尾(锻舌)、车面、表面清洁等才能获得管坯。且由于锻造规格较小，人为干预较大，生产出的产品质量稳定性相对较差。此外，管坯生产周期较长、效率较低，无法实现大批量连续性的生产。CN104212989A公开了一种电子束冷床炉熔炼生产TA10热连轧方坯的方法，该方法采用电子束冷床炉实现了大规格TA10合金板坯的生产。但现有技术一直没有有效的可生产TA10合金无缝管的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可实现大批量连续性的TA10合金无缝管的生产、生产成本较低、能有效降低在传统工艺中人为影响因素的影响及成品组织性能不可控等问题的TA10合金无缝管的生产方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种TA10合金无缝管的生产方法，包括以下步骤：

(1)使用电子束冷床炉一次熔炼出规格为厚210mm×宽1050mm×长8200mm的TA10合金毛坯，将毛坯铣面，铣面深度为5～10mm，铣面完成后切除头部并分切成截面规格为190～200mm×190～210mm的方坯，然后经倒角并修磨；

(2)将经修磨后的方坯用棒材轧机轧成直径为Φ60～130mm，长度为550～5500mm的棒材，然后用车床对其表面进行车光，对车光后的棒材进行去缺陷修磨，修磨完成后进行表面清洗，清洗完成后烘干；

(3)将步骤(2)得到的棒材加热至850～920℃，保温360～540min后，采用斜轧穿孔得到毛管，将毛管进行连轧形成荒管；

(4)对荒管外表面进行修磨，然后采用冷轧机组冷轧，冷轧完成后进行脱脂、退火、酸洗、矫直处理，然后再次冷轧、脱脂、退火、酸洗、矫直处理，如此循环往复，直至得到所需规格的成品管材，其中，退火温度为850～870℃，保温时间30～80min，然后空冷；

(5)将成品管材再进行脱脂、成品退火、酸洗、矫直处理，经检测合格后，即可入库，其中成品退火温度为650～720℃，保温时间为60～150min，然后空冷。

上述步骤(1)中所述的电子束冷床炉一次熔炼得到的TA10合金毛坯的成分质量比为Mo0.25～0.35％、Ni0.6～0.9％、Fe≤0.20％、C≤0.05％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.18％，余量为Ti。步骤(2)中所述的烘干温度为120～150℃，烘干时间为60～180min。步骤(5)中所述的成品管材的外径为Φ30～110mm，壁厚为1.0～5.5mm；其力学性能为Rm≥550MP，A₅₀≥23％。

本发明利用电子束冷床炉具有精炼、提纯作用，可以生产出来无高低密度夹杂的高质量TA10合金坯料、且可实现大批量坯料生产的优点，生产出TA10合金无缝管。采用本发明，具有生产效率高，生产成本较低，成材率高，产品质量高的特点；生产的产品质量满足国标要求，可满足大批量生产的需求。本发明工艺简单、操作方便、使用效果好，能保证TA10合金无缝表面质量及物理性能的情况下，使生产流程大为缩短，提高成材率，大大降低生产成本，使产品获得良好的市场竞争能力。本发明提供了有效的可生产TA10合金无缝管的方法，填补了现有技术的空白。

具体实施方式

实施例1

一种TA10合金无缝管的生产方法，包括以下步骤：

(1)使用电子束冷床炉一次熔炼出规格为厚210mm×宽1050mm×长8200mm的TA10合金毛坯，毛坯的成分质量比为Mo0.25％、Ni：0.9％、Fe≤0.20％、C≤0.05％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.18％、余量为Ti。将毛坯置于铣床上，进行铣面，铣面的深度为10mm，铣面完成后置于锯床上进行头部切除并将坯料分切成截面规格为190mm×190mm、长度为800mm的方坯，然后经45°倒角，修磨处理；

(2)将经修磨后的方坯，用棒材轧机轧成直径为Φ60mm，长度为5500mm的棒材，然后用车床对其表面进行车光，对车光后的棒材进行去缺陷修磨，修磨完成后对其表面进行清洗，并在120℃烘烤60min，将棒材烘干；

(3)将烘干的棒材加热至880℃，保温360min后，采用斜轧穿孔得到毛管；对毛管进行连轧形成荒管；

(4)对荒管外表面进行修磨，然后采用冷轧机组冷轧，冷轧完成后进行脱脂、退火、酸洗、矫直处理，然后再次冷轧、脱脂、退火、酸洗、矫直处理，如此循环往复，直至得到所需规格的成品管材，其中，退火温度为850℃，保温时间30min，然后空冷；

(5)将成品管材再进行脱脂、成品退火、酸洗、矫直处理，经性能检测合格后，即可入库。其中成品退火温度为700℃，保温时间为150min，然后空冷。成品管材的规格为外径110mm，壁厚5.5mm，力学性能为Rm≥550MP，A₅₀≥23％。

实施例2

一种TA10合金无缝管的生产方法，包括以下步骤：

(1)使用电子束冷床炉一次熔炼出规格为210×1050×8200mm(厚×宽×长)铸锭成分为Mo0.3％、Ni0.7％、Fe≤0.05％、C≤0.03％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.09％、余量为Ti的TA10合金毛坯，将毛坯置于铣床上，进行铣面，铣面的深度为5mm，铣面完成后置于锯床上进行头部切除并将坯料分切成截面规格为210mm×210mm、长度为8100mm的方坯，然后经45°倒角，修磨处理；

(2)将经修磨后的方坯，用棒材轧机轧成直径为Φ130mm，长度为3000mm的棒材，然后用车床对其表面进行车光，对车光后的棒材进行去缺陷修磨，修磨完成后对其表面进行清洗，并进行150℃烘干，烘干时间为120min；

(3)将坯料料加热至920℃，保温420min后，斜轧穿孔得到毛管；对毛管进行连轧形成荒管；

(4)对荒管外表面进行修磨，然后采用冷轧机组进行冷轧，冷轧完成后进行脱脂、退火、酸洗、矫直处理，然后再次冷轧、脱脂、退火、酸洗、矫直处理，如此循环往复3次，得到所需规格的成品管材，其中，退火温度为870℃，保温时间50min，然后空冷；如此循环往复至所需所需规格的成品管材；其中退火温度为870℃，保温50min，然后空冷；

(5)将成品管材进行脱脂，成品退火，酸洗，矫直处理，经性能检测合格后(Rm≥550MP，A₅₀≥23％)，即可入库，成品退火温度为720℃，保温时间为60min，然后空冷，成品管材规格为外径Φ80mm，壁厚2.5mm。

实施例3

(1)使用电子束冷床炉一次熔炼出规格为210×1050×8200mm(厚×宽×长)铸锭成分为Mo：0.35％、Ni：0.6％、Fe≤0.05％、C≤0.03％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.09％、余量为Ti的TA10合金毛坯，将毛坯置于铣床上，进行铣面，铣面的深度为8mm，铣面完成后置于锯床上进行头部切除，并将坯料分切成截面规格为200mm×200mm、长度为8100mm的方坯，然后经45°倒角，修磨处理；

(2)将经修磨后的方坯，用棒材轧机轧成直径为Φ100mm，长度为550mm的棒材，然后用车床对其表面进行车光，对车光后的棒材进行去缺陷修磨，修磨完成后对其表面进行清洗，并在130℃进行烘干，烘干时间为180min；

(3)将坯料料加热至850℃，保温540min后，斜轧穿孔得到毛管；对毛管进行连轧形成荒管；

(4)对荒管外表面进行修磨，然后采用冷轧机组进行冷轧，冷轧完成后进行脱脂、退火、酸洗、矫直处理，然后再次冷轧、脱脂、退火、酸洗、矫直处理，如此循环往复5次，直至得到所需规格的成品管材，其中，退火温度为860℃，保温时间80min，然后空冷；

(5)将成品管材进行脱脂，成品退火，酸洗，矫直处理，经性能检测合格后，即可入库，成品退火温度为650℃，保温时间为90min，然后空冷。成品管材的规格为外径Φ30mm，壁厚1.0mm。

本发明所述电子束冷床炉、棒材轧机、冷轧机组均为现有技术设备，所述铣面、修磨、清洗、烘干、脱脂、酸洗、矫直、斜轧、连轧等均可采用现有技术工艺。

以上所述，仅是本发明较佳的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例进行简单的修改、变更以及等效结构的变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种TA10合金无缝管的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：

(1)使用电子束冷床炉一次熔炼出规格为厚210mm×宽1050mm×长8200mm的TA10合金毛坯，将毛坯铣面，铣面深度为5～10mm，铣面完成后切除头部并分切成截面规格为190～210mm×190～210mm的方坯，然后经倒角并修磨；

2.按权利要求1所述的一种TA10合金无缝管的生产方法，其特征在于，步骤(1)中所述的电子束冷床炉一次熔炼得到的TA10合金毛坯的成分质量比为Mo0.25～0.35％、Ni0.6～0.9％、Fe≤0.20％、C≤0.05％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.18％，余量为Ti。

3.按权利要求1所述的一种TA10合金无缝管的生产方法，其特征在于，步骤(2)中所述的烘干温度为120～150℃，烘干时间为60～180min。

4.按权利要求1所述的一种TA10合金无缝管的生产方法，其特征在于，步骤(5)中所述的成品管材的外径为Φ30～110mm，壁厚为1.0～5.5mm；其力学性能为Rm≥550MP，A₅₀≥23％。