CN111346921A - 一种钛合金ta31材质热轧无缝管的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无缝管生产技术领域，且公开了一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，包括以下步骤：S1、选取优质钛合金管棒，打通孔后刷上防氧化涂料；S2、将S1中加工好的钛棒放入加热炉内，加热速率为7min/cm，S3、将上述钛棒进行穿孔；S4、轧管；S5、在线加热；S6、定径；S7、退火；S8热矫直；S9、锯切；S10、无损探伤后的最终产品。本发明提供的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺是运用斜轧管机组的生产特性及短流程的高效低成本的优势生产TA31钛合金无缝管产品。在热轧无缝管行业实属首例，在热轧钛合金技术领域尚无先例。
Description
技术领域
本发明涉及无缝管生产技术领域，具体为一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺。
背景技术
钛合金管是用钛合金材料制造的无缝管，钛合金按组织可分为三类。1钛中加入铝和锡元素；2钛中加入铝铬钼钒等合金元素；3钛中加入铝和钒等元素。钛合金具有较高的力学性能、优良的冲击性能。钛管对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐腐蚀性能。钛合金根据相的组成可分为：α合金，(α+β)合金和β合金，中国分别以TA、TC、TB表示。产品在热加工中，钛合金容易吸收氢氧氮碳等杂质，抗磨性差，生产工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，包括以下步骤：
S1、选取优质钛合金管棒，打通孔后刷上防氧化涂料；
S2、将S1中加工好的钛棒放入加热炉内，加热速率为7min/cm，
S3、将上述钛棒进行穿孔；
S4、轧管；
S5、在线加热；
S6、定径；
S7、退火
S8、热矫直；
S9、锯切；
S10、无损探伤后的最终产品。
进一步的，钛棒坯在A之前需要按照要求挑选，其指标必须满足：直径允许偏差：
椭圆度：直径公差±1mm；长度允许偏差：0--+50；端面切斜度：不大于5mm；弯曲度：每米不超过5mm。
优选的，在上述环形炉加热工序中，加热温度不能超过规定最高温度5℃以上；钛棒坯料转到出料炉口时，要将出料口上的烧嘴关小或关闭，确保调整到轧制要求温度；每出料一支都要及时倒炉底，使料退回隔墙里面；轧制出料时，关闭烟道闸，使炉膛保证轧制要求的炉膛压；在环形炉内各个加热段的温度设定为：预热段500℃～600℃、加热I段600℃～750℃、加热II段750～850℃、加热III段850℃～950℃、加热IV段950℃～1050℃，出炉温度1050℃。
进一步的，上述轧管工序中，轧后荒管温度为850～950℃。
进一步的，为保证定径温度要求在线加热950℃、保温30分钟。
进一步的，在所述定径工序中，定径前荒管温度为880～900、定径后的温度为850～900℃。
进一步的，在所述退火工序中，退火温度950℃保温时间40分钟。
进一步的，热矫直温度500-550℃热矫正工序后钢管弯曲度≤1.0mm。
进一步的，所述热矫正工序中用到的机器为七辊矫直机。
通过上述技术方案，本发明提供的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺是运用斜轧管机组的生产特性及短流程的高效低成本的优势生产TA31钛合金无缝管产品。在热轧无缝管行业实属首例，在热轧钛合金技术领域尚无先例。。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，包括以下步骤：
S1、选取优质钛合金管棒，打通孔后刷上防氧化涂料；
S2、将S1中加工好的钛棒放入加热炉内，加热速率为7min/cm，
S3、将上述钛棒进行穿孔；
S4、轧管；
S5、在线加热；
S6、定径；
S7、退火
S8、热矫直；
S9、锯切；
S10、无损探伤后的最终产品。
其中，钛棒坯在A之前需要按照要求挑选，其指标必须满足：直径允许偏差：
椭圆度：直径公差±1mm；长度允许偏差：0--+50；端面切斜度：不大于5mm；弯曲度：每米不超过5mm。
在加热工序中，加热炉的加热温度不能超过规定最高温度5℃以上；钛棒坯料转到出料炉口时，要将出料口上的烧嘴关小或关闭，确保调整到轧制要求温度；每出料一支都要及时倒炉底，使料退回隔墙里面；轧制出料时，关闭烟道闸，使炉膛保证轧制要求的炉膛压；在环形炉内各个加热段的温度设定为：预热段500℃～600℃、加热I段600℃～750℃、加热II段750～850℃、加热III段850℃～950℃、加热IV段950℃～1050℃，出炉温度1050℃；上述轧管工序中，轧后荒管温度为850～950℃；为保证定径温度要求在线加热900℃、保温30分钟；在所述定径工序中，定径前荒管温度为880～900℃、定径后的温度为850～900；在所述退火工序中，950℃退火处理；热矫直工序后钢管弯曲度≤1.0mm；所述热矫直工序中用到的机器为七辊矫直机。
具体实施流程：
首先选取合格钛棒坯，钛棒坯的选取标准如下：直径允许偏差：
椭圆度：直径公差±1mm、长度允许偏差：0--+50、端面切斜度：不大于5mm、弯曲度：每米不超过5mm；管坯表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣、夹杂、发裂，管坯表面不允许缺陷。
低倍组织观察：在管坯横截面酸低倍组织试片上不得有、目视可见的白点，缩孔残余，分层，夹杂，翻皮和皮下气泡。
断面尺寸及允许偏差
D≤±1％、椭圆度：(最大-最小)/2＜2％、切斜度：≤1.7度，不大于5mm、弯曲度：圆管坯可在滑轨滚动曲度≤1.5mm/m。
2、测量称重：对检验合格的钛棒坯每支进行称重记录相关的重量数据，同时对长度外径尺寸测量记录，并入原料库。
3、切断、外径加工：
根据生产产品要求，按组织生产工艺卡尺寸要求切断下料。同时记录外径尺寸、下料长度、按组织生产工艺要求尺寸对完成切断的管坯进行外径加工并做检查记录相关数据。
4、对钛棒坯打通孔后刷上防氧化涂料：
5、环形炉加热：
5.1)严格按加热制度加热，不能超过规定最高温度5℃以上。
5.2)钛合金料转到出料炉口时，要将出料口上的三个烧嘴关小或关闭，确保调整到轧制要求温度。
5.3)每出料一支都要及时倒炉底，使料退回隔墙里面。
5.4)轧制出料时，关闭烟道闸，使炉膛保证轧制要求的炉膛压。
5.5)钛合金管坯按7分钟/cm加热，从装炉到出料时间严格按加热制度要求实施。
6、穿孔工序：
穿孔工序叙述：
穿孔工序是将上工序加热到轧制要求的实心钛棒坯经过穿孔工艺轧制成满足下道工序的空心毛管。穿孔工序温度如下表6-1所示温度严格执行。轧制调整工艺参数按下列表6-2所示严格执行操作。
表6-1：穿孔机轧制温度要求
表6-2：穿孔机调整工艺参数要求
7.轧管工序
轧管机工序论述：
轧管工序是将穿轧完成的毛管在这道工序中均壁厚、扩径、延伸，提高钢管内外表面质量。满足下道工序的工艺要求。钛合金毛管在轧管机轧制工序温度控制参照表7-1.并严格按照温度要求控制轧制工艺。轧制调整工艺控制参照表7-2.并严格按照轧制工艺调整参数
表7-1：轧机轧制温度参数
表7-2：轧机调整工艺参数要求
8、在线加热
为保证定径温度要求，在线电加热炉温设定900℃保温时间不低于30分钟。
9、定径工序
定径机工序论述
定径机工序，是将经过上道工序轧制的荒管来料的直径几何尺寸，轧制成最终产品。满足相关的产品执行标准。钛合金荒管在定径工序过程中轧制温度控制参照表8-1.并严格按照轧制温度参数控制工艺。
定径后产品质量要求外径±1.5mm，壁厚±1.2mm，不圆度和壁厚不超过出外径壁厚允许偏差，不圆度1.50mm壁厚不均度1.40mm。
表8-1：定径轧制温度技术参数
9、退火工序
为保证产品力学性能，需950℃退火，并进行40分钟保温处理。
10热矫直工序
矫直工序论述
矫直工序是将经过定径后的钛管矫直，达到成品相关标准规定要求的合格产品。矫直后钢管弯曲度≤1.0mm(全长弯曲度不大于钢管全长的0.10％)。TA31产品在短流程斜轧工艺矫直工序过程中需要热矫直。矫直温度参照表9-1相关温度设计参数控制。
表9-1：热矫直温度技术参数
11、锯切工序：
锯切工序是将矫直完成的钛合金管，输送到自动切管机对钛合金管的两端头切割加工。达到成品管的标准要求。
12、无损探伤工序：
无损检测(涡流)：按照标准要求对切头后的钢管进行涡流探伤，确保产品没有裂纹、分层、砂眼、摔坑等缺陷。并填写《涡流探伤记录》。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、选取优质钛合金管棒，打通孔后刷上防氧化涂料；
S2、将S1中加工好的钛棒放入加热炉内，加热速率为7min/cm，
S3、将上述钛棒进行穿孔；
S4、轧管；
S5、在线加热；
S6、定径；
S7、退火
S8、热矫直；
S9、锯切；
S10、无损探伤后得到最终产品。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：钛棒坯在S1之前需要按照要求挑选，其指标必须满足：直径允许偏差：
椭圆度：直径公差±1mm；长度允许偏差：0--+50；端面切斜度：不大于5mm；弯曲度：每米不超过5mm。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：在上述环形炉加热工序中，加热温度不能超过规定最高温度5℃以上；钛棒坯料转到出料炉口时，要将出料口上的烧嘴关小或关闭，确保调整到轧制要求温度；每出料一支都要及时倒炉底，使料退回隔墙里面；轧制出料时，关闭烟道闸，使炉膛保证轧制要求的炉膛压；在环形炉内各个加热段的温度设定为：预热段500℃～600℃、加热I段600℃～750℃、加热II段750～850℃、加热III段850℃～950℃、加热IV段950℃～1050℃，出炉温度1050℃。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝钢管的生产装置，其特征在于：上述轧管工序中，轧后荒管温度为850～950℃。
5.为保证定径温度要求，在定径前需在线电加热950℃、至少保温30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：在所述定径工序中，定径前荒管温度为880～900℃、定径后的温度为850～900℃。
7.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：950℃退火。
8.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：热矫直钛管外表面温度500-550℃、热矫正工序后钢管弯曲度≤1.0mm。
9.根据权利要求1所述的一种钛合金TA31材质热轧无缝管的生产工艺，其特征在于：所述热矫正工序中用到的机器为七辊矫直机。
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