CN1947877A - 一种超薄壁钛管的制造方法 - Google Patents

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杨英丽
殷京瓯
赵彬
苏航标
林桥
赵恒章
郭荻子
吴金平
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Abstract

一种超薄壁钛管的制造方法，涉及一种均匀壁厚钛超薄壁管制造的工艺方法。其特征在于其过程为：首先制备管坯料；再制备与管材坯料内管径有间隙配合的制管机芯杆；再制备一端与制管机的芯杆直径相等的、并沿轴向逐渐扩径至与满足欲制备的超薄壁钛管内直径要求的成型模具；将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模型与推制管机的芯杆边接处，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物；将套装好的、在成形模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度。本发明制造方法合理可行，可实现连续加工生产，可制造出大口径超薄壁钛管，适用于各种领域的大口径超薄壁管材的制造。

Description

说明书 一种超薄壁钛管的制造方法
技术领域
一种超薄壁钛管的制造方法，涉及一种均匀壁厚钛超薄壁管制造的工艺方法。
背景技术
钛及其合金因为具有高的比强度，美观的外形，可靠的耐腐蚀性能，优异的焊接性能，化学性能稳定，优异的耐压、防泄漏性能被广泛地应用于航天、化工、核工业、兵器等领域。但由于钛材弹性模量低，与制造工模具的各种钢材亲合力大，易粘接，所以加工成形较困难，并且受加工工艺的限制，目前的超薄壁管材基本不能生产，特别是对于大口径管材(直径大于120mm)。目前制造大口径超薄壁管主要采用的是板材卷园焊接、厚管坯旋压等方法制造，这些方法中第一种方法制造的超薄壁管的纵向焊缝，存在焊缝的优先腐蚀及各部位性能不均匀等缺陷，难以满足腐蚀、耐压、安全可靠性等方面对材料的要求。第二种方法虽然可行，但需要制造大口径的厚壁管及旋压系列模具，制备工艺复杂，成本极高，成材率低，不适合批量连续生产。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术在超薄壁钛管材制造中存在的不足，提供一种尺寸精度高，制造工艺简单合理、成本低，且可连续生产的超薄壁钛管材的制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种大口径超薄壁钛管材的制造方法，其特征在于其过程为：
①首先采用常规的挤压--冷轧或板材--卷园--焊接方法制备管坯料；
②制备与管材坯料内管径有间隙配合的制管机芯杆；
③制备一端与制管机的芯杆直径相等的、并沿轴向逐渐扩径至与满足欲制备的超薄壁钛管内直径要求的成型模具；
④将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模型与推制管机的芯杆边接处，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物；
⑤将套装好的、在成形模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度。
本发明的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是钢管。
本发明的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是铜管。
本发明的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是二硫化钼涂布层。
本发明方法所述的大口径超薄壁钛管的制造方法，可以包括纯钛及各种钛合金，该方法可使钛及合金无缝管、卷管、直缝焊管得到随意扩径，而保持壁厚不变。该制造方法特别适合用于直径超过Φ120mm的大口径、薄壁钛管的制造。
附图说明
图1为本发明的方法在钛无缝管制备过程初始时，管坯、成型模具、制管机芯杆、层状润滑物的相互位置图。
图2为本发明的方法在钛无缝管制备过程进行中，管坯、成型模具、制管机芯杆、层状润滑物的相互位置图。
图3为本发明的方法在钛无缝管制备过程即将完成时，管坯、成型模具、制管机芯杆、层状润滑物的相互位置图。
具体实施方式
一种大口径超薄壁钛管材的制造方法，其过程为：首先采用常规的挤压--冷轧或板材--卷园--焊接方法制备管坯料；再制备与管材坯料内管径有间隙配合的制管机芯杆；再制备一端与制管机的芯杆直径相等的、并沿轴向逐渐扩径至与满足欲制备的超薄壁钛管内直径要求的成型模具；将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模型与推制管机的芯杆边接处，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物；将套装好的、在成形模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度。
以下结合实例对本发明作进一步的描述。
选用符合GJB3624-1995标准要求的TA2钛合金管作管坯4，将管坯4置于成型模具2及芯杆1上，管坯4与成型模具2之间有一层特殊的润滑剂5，固定连接成形模及芯杆，启动电加热环3，待管坯端部达到一定温度700℃～800℃时，施加推力给管坯及层状润滑物通过成形模进入扩径变形部位，保持管坯不断的移动和受热，继续进行管坯的成型过程，直至管坯成形完毕，如需更大的口径，可继续进行进一步的推制扩径，即可制造出满足设计要求的大口径超薄壁钛管。
实施例1
TA2管—→轧制φ80×1.5—→热推制φ104×1.4—→二次热推制φ138×1.3—→三次热推制φ180×1.2；
推制时，待管坯端部达到一定温度700℃～800℃时，施加推力给管坯及层状润滑物通过成形模进入扩径变形部位，保持管坯不断的移动和受热，直至扩径完成。通过不同的成型模具，可完成二次热推制、三次热推制，从而得到成品。
实施例2
A18管φ118×3—→热推制φ154×2.8—→二次热推制φ200×2.5；
推制时，待管坯端部达到一定温度700℃～800℃时，施加推力给管坯及层状润滑物通过成形模进入扩径变形部位，保持管坯不断的移动和受热，直至扩径完成。通过不同的成型模具，可完成二次热推制，从而得到成品。

Claims (6)

1.一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于其过程为：
①首先采用常规方法制备的钛及钛合金无缝直管坯或板材卷焊直管坯料；
②制备与直管坏料管内径间隙配合的推制管机的芯杆；
③制备一端与制管机的芯杆直径相等的，并逐渐扩径至与满足欲制备超薄壁管内直径要求的成形模具；
④将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模具与推制管机的芯杆机连接处，在管坯与成形模具和芯杆之间加有层状润滑物；
⑤将套装好的，在成型模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度，然后施加推动力，使管坯和层状润滑物受热、受力产生滑移套入成形模具，并受成形模具形状限制，发生形变，不断进行推进，加热过程至完成管坯的扩径、变形，制成超薄壁的管材。
2.根据权利要求1所述的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是钢管。
3.根据权利要求1所述的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是铜管。
4.根据权利要求1所述的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是二硫化钼涂布层。
5.根据权利要求1所述的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是石墨。
6.根据权利要求1所述的一种超薄壁钛管的制造方法，其特征在于在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是玻璃润滑剂涂布层。
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