CN101190443B - 一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法。依次按照以下步骤进行：钛或钛合金管坯的表面处理；将钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管；对钛或钛合金荒管进行轧制；对轧制件进行矫直，其特征在于：a.管坯制成荒管包括：将经表面处理的管坯预热至400℃±20℃，后导入加热装置中加热至960℃±30℃保温1～5分钟，再进行穿孔制成钛或钛合金荒管。b.对钛或钛合金荒管进行轧制过程以60～70转/分的轧制速度轧制；c.对轧制件矫直包括对轧制件预矫直和精矫直。本发明的制造超长钛或钛合金管的方法可以生产12米～16米超长钛或钛合金管，生产成本低、产品质量好表面、光滑无缺陷、成品收得率高。

Description

一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法

技术领域

本发明涉及一种管材的制造方法，特别是涉及一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法。

背景技术

我国自跨入二十一世纪以来，钛生产进入了飞速发展阶段。2001年以前我国钛生产基本上为2000吨左右，而近5年来海绵钛和钛材产量均连创新高；2005年全国海绵钛年产能力已达13000吨，实际产量为9500吨，全国钛或钛合金锭生产量达1.6万余吨，同比增长37.3％；加工材近1万吨，同比增长17％。尽管钛生产量高速增长，但仍无法满足国内需求，并大量进口。2005年我国进口海绵钛1700余吨，进口加工材5700吨，同比增长35.8％。近几年由于我国电力工业的高速发展，钛管需求突显缺口。2005年我国全国生产钛管1720余吨，但进口却高达2978吨，同比增加101.9％。这一数字充分表明，我国钛管工业已无法适应国家其他工业发展需求的步伐，而电站所需的超长度薄壁管材更是无法供应。这个严峻问题主要是由于钛合金的抗高温、高强度、难变形等特点，加工成形难度极大。有关钛与钛合金管的制造方法，目前有穿孔管坯轧制法、钛或钛合金带材成形焊接法和挤压法。钛或钛合金带材成形焊接法是将钛或钛合金铸坯经多道工序轧成带材，再进行光亮退火、纵剪分条处理，然后在成形焊管机上进行成形焊接，这样的方法虽然成产成本低，但是由于其有焊缝，因而在重要的使用场合和中高压流体输送管道上就不能使用了，应用有限制。挤压法是将钛或钛合金铸坯加热到1100℃以上后，送入挤压机挤压成管坯，后经过多道次的轧制和退火处理再加工制造成产品管材，由于需要大型的挤压机，而且其成品的内外表面质量差，成本较高，而很少被采用了。而目前比较通常的钛或钛合金管制造工艺包含以下步骤：钛或钛合金管坯的表面处理；将钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管；对钛或钛合金荒管进行轧制，对轧制后的钛或钛合金管进行矫直。在将钛或钛合金管坯制成钛或钛合金荒管的工艺过程就是直接加热钛或钛合金管坯至1000℃保温10分钟后进行穿孔制成钛或钛合金荒管，这样的工艺虽然可以以比较少的步骤就制造出钛或钛合金荒管，但是由于在加热和保温的过程中均会产生比较严重“吸气”现象，钛或钛合金管坯吸入空气中的O元素、N元素、H元素后，钛或钛合金管坯会因为H元素的含量过高而发生氢脆，会因为O元素和N元素的含量过高而提高钛或钛合金的弹性模量并提高钛的抗拉强度，而低温应用时钛合金会由于O元素和N元素的含量过高而提高钛合金的塑-脆转变温度并增大钛合金的抗拉强度，使得钛或钛合金荒管在后续轧制工艺过程中比较难进行轧制，容易出现裂纹和开裂。而且由于H元素、O元素和N元素在钛或钛合金荒管中含量增加，提高整体钛或钛合金荒管的抗拉强度，在钛或钛合金荒管轧制过程中钛或钛合金荒管的拉伸形变量较小，不能生产12米～16米超长钛或钛合金管。为了解决钛或钛合金管坯在穿孔加热的过程中吸入空气中的H元素、O元素和N元素的问题，有些企业将钛或钛合金管坯加热穿孔制成钛或钛合金荒管的整体工艺均设计为在惰性气氛或真空状态下进行，这样虽然避免了吸入H元素、O元素和N元素，但是增加的产生惰性气氛以及制造真空状态需要一系列的辅助设备，大大增加了生产成本。而在钛或钛合金管轧制的过程中轧制速度过高或过低时，不是氧化现象比较严重就是轧制效果不好，且当轧制速度过高时容易出现“粘钢”现象。使得轧制的钛或钛合金管的表面变得很粗糟、表面质量差，需要磨修后再进行后续道次的轧制，磨修消耗较大，比较浪费材料。另外，目前轧制后的钛或钛合金管直接导入立式矫直机或卧式矫直机进行矫直，这是针对9米以下的钛或钛合金管适用，当钛或钛合金管超过9米之后，由于钛或钛合金管整体比较长，弯曲度角度，这样的钛或钛合金管如果直接导入矫直机进行矫直，由于弯曲度较大且较长，会出现管子“甩尾”现象，即钛或钛合金管的尾端或头部等出会出现摇摆，钛或钛合金管弯曲比较严重时尾端或头部还会划圈，结果将钛或钛合金管矫直后钛或钛合金管有些地方的横截面为椭圆形、有的地方会凹陷，严重的还会出现“拧麻花”现象，造成生产钛或钛合金管废品率极高。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的不足而完成的发明，本发明的目的是提供一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，该方法生产成本低、节省原材料、成品质量好，成品获得率高、废品率低。

本发明的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，依次按照以下步骤进行：钛或钛合金管坯的表面处理；将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管；对所述钛或钛合金荒管进行轧制；对所述轧制件进行矫直，其特征在于：

a.将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管工艺过程包括：将经过表面处理后的所述钛或钛合金管坯预热至400℃±20℃，然后将预热至400℃±20℃的钛或钛合金管坯导入加热装置中加热至960℃±30℃保温1～5分钟后，再导入穿孔机进行穿孔制成钛或钛合金荒管；

所述对钛或钛合金管坯自400℃±20℃加热至960℃±30℃分为三个阶段来进行，依次为400℃±20℃～600℃±20℃、600℃±20℃～820℃±20℃和820℃±20℃～960℃±30℃三个阶段，在所述400℃±20℃～600℃±20℃阶段的加热速度为2～3mm/min，在所述600℃±20℃～820℃±20℃阶段的加热速度为3～4mm/min，在所述820℃±20℃～960℃±30℃阶段的加热速度为4～5mm/min；

b.对所述钛或钛合金荒管进行轧制过程中，以60～70转/分的轧制速度进行轧制；

c.对所述轧制件进行矫直步骤包括，对所述轧制后的钛或钛合金管的预矫直和精矫直。

本发明的制造方法还具有以下附加特征：

所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

b.在所述轧制过程中，使用粘度大于10的润滑剂进行润滑；

c.所述预矫直是指将所述轧制后的钛或钛合金管在小于等于2％的压下量下在精轧机上进行的微轧制或零轧制，所述精矫直是指将所述经预矫直后的钛或钛合金管导入七辊矫直机中进行的矫直。

进一步，所述制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

b.在所述轧制过程中，以65转/分的轧制速度进行轧制，使用粘度为12的润滑剂进行润滑；

c.所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，弯曲度达到小于等于2mm/m时进入精矫直。

进一步，所述制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

a.对所述钛或钛合金管坯的加热分为400℃～600℃、600℃～820℃和820℃～960℃三个阶段来进行；

c.所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，弯曲度达到为1.5mm/m时进入精矫直。

更进一步，所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，在将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管步骤中，将所述加热后的钛或钛合金管坯导入穿孔机前，在所述钛或钛合金管坯的前后两端中心处各开设一个定位孔，所述钛或钛合金管坯导入穿孔机后，所述穿孔机的顶头顶入所述定位孔内进行穿孔，制得钛或钛合金荒管。

另外，所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，对所述穿孔后制得的钛或钛合金荒管两端的管口进行内倒角。

本发明的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法相对于现有技术具有以下优点：

1).由于先将钛或钛合金管坯加热至400℃±20℃再送入加热装置中加热至960℃±30℃后保温1～5分钟再进行穿孔，即减少保温时间使得钛或钛合金管坯内的O元素和N元素增加量减小，制成的钛或钛合金荒管的抗拉强度提高较少，管坯的形变量尚可，能够生产12米～16米超长的钛或钛合金管，同时由于直接在空气中进行加热，不需要再添加产生惰性气体和制造真空状态的辅助设备，大大降低了生产成本。

2).由于对钛或钛合金荒管以60～70转/分的轧制速度进行轧制，可以保证对钛或钛合金荒管进行轧制工艺，同时控制钛或钛合金荒管的温度上升的速度，使得温度上升速度比较慢，保证在空气气氛中对钛或钛合金荒管进行轧制温度不会太高，控制氧化层的产生，使得即使是产生氧化层也是比较薄的氧化层，可以在轧制后进行的除油酸洗过程中去除。这样就可以保证钛或钛合金管不会出现“粘连”和“粘钢”现象，轧制后管表面比较光滑，不用磨修，节省钛或钛合金管材，提高成品钛或钛合金管的质量。

3).由于在矫直前先对钛或钛合金管进行预矫直后再进行精矫直，保证生产的超长钛或钛合金管的表面质量好、管子整体平直、产品获得率较高。

附图说明

图1本发明制造超长钛或钛合金管的方法流程图

图2本发明钛或钛合金管坯制作钛或钛合金荒管过程加热曲线图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述：

本发明的制造超长钛或钛合金管的方法，依次按照以下步骤进行：

1.对钛或钛合金管坯进行表面处理；

2.将钛或钛合金管坯加工制造为钛或钛合金荒管；

3.对钛或钛合金荒管进行轧制；

4.对下预矫后的钛或钛合金管进行矫直。

其中步骤1为目前比较常用的步骤，即对钛或钛合金管坯进行切断后将外表皮剥掉，在进行磨修或打磨，使得钛或钛合金管坯表面比较光滑即可，还可以是在车床上进行车加工，只要是能够将钛或钛合金管坯表面的氧化层剥掉并将钛或钛合金管坯表面处理光滑即可。

步骤2是将钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管，具体工艺过程为先使用常规的加热方式将钛或钛合金管坯预热至400℃±20℃，将已经预热至400℃±20℃的钛或钛合金管坯导入加热装置中进行加热，至960℃±30℃时保温1～5分钟后再导入穿孔机中进行穿孔。本发明将钛或钛合金管坯预热至400℃±20℃后再加热至960℃±30℃并保温1～5分钟，既是为了保证钛或钛合金管坯的温度可以进行穿孔工艺，又是为了在钛或钛合金管坯的加热过程中，控制从空气中吸入的O元素和N元素的量在比较小的范围之内，防止管坯的抗拉强度的提高，进而在轧制过程中有较高的延伸量，从而实现生产12～16米超长钛或钛合金管的目的。采用这样的方式，减少了O元素和N元素的增加量，保证后续轧制比较容易；而且钛或钛合金管坯是直接在空气中进行加热穿孔，不需要添加辅助的惰性气体设备和制造真空条件的设备，大大降低了生产的成本。进一步优选的是钛或钛合金管坯制作钛或钛合金荒管荒管的加热过程可以分400℃±20℃～600℃±20℃阶段、600℃±20℃～820℃±20℃阶段和820℃±20℃～960℃±30℃阶段三个阶段进行加热，且三个阶段中的加热速度是不相同的。可以是从400℃±20℃至960℃±20℃加热速度均匀增加，也可以是在这三个阶段内各阶段加热速度是递增的，参考图2。优选的是在400℃±20℃～600℃±20℃阶段加热速度为2～3mm/min；在600℃±20℃～820℃±20℃阶段加热速度为3～4mm/min；在820℃±20℃～960℃±30℃阶段加热速度为4～5mm/min。进一步优选的为400℃～600℃加热速度为2～3mm/min；在600℃～820℃阶段加热速度为3～4mm/min；在820℃～960℃阶段加热速度为4～5mm/min。由于在400℃～600℃之间采用较小的加热速度，可以保证钛或钛合金管坯的温度上升比较均匀，且容易形成致密的氧化层作为保护层，保证空气中的O元素和N元素较少进入到钛或钛合金管坯中；当加热的温度大于650℃时氧化层开始变疏松，空气中的O元素和N元素就有可能快速进入管坯中，因此，从600℃±20℃以后的加热阶段需要提高加热速度，当温度到达820℃±20℃以上，氧化层更疏松，气体中的O元素和N元素进入速度更快，因此在温度达到820℃±20℃以后阶段的加热速度更大，需要更快速加热并在达到960℃±30℃后只需保温1～5分钟使管坯温度均匀即可，时间太长，空气中的各不利元素将更多地被吸入钛或钛合金管坯中，时间太短管坯未均匀受热不利于穿孔。请参考表1，使用相同的牌号为TA10，直径为85mm的钛合金管坯各200支分成四组，每组50支在不同的阶段以不同加热速度进行加热并在目标温度960℃±30℃下保温不同的时间，制作钛或钛合金荒管的实施例。

表1 各组不同阶段加速度及最终保温时间表

	400℃～600℃	600℃～820℃	820℃～960℃	960℃保温
					第一组	2.6mm/min	3.6mm/min	4.8mm/min	4min
第二组	2.5mm/min	3.4mm/min	4.6mm/min	3.5min
					第三组	2.3mm/min	3.2mm/min	4.2mm/min	3.5min
第四组	3mm/min	3mm/min	3mm/min	10min

经过对上述的四组按照1表进行加热的钛合金管坯进行分析得到下述试验结果：

第一组：表面氧化层致密，无孔状，O元素增加0.01％，N元素增加0.001％；

第二组：表面氧化层致密，无孔状，O元素增加0.011％，N元素增加0.00015％；

第三组：表面氧化层致密，但比较粗糙，O元素增加0.025％，N元素增加0.005％；

第四组：表面粗糟，有针孔状，O元素增加0.1％，N元素增加0.01％；

这四组钛合金管坯中H、Fe、C等元素均无增加。

从上述这些试验数据可以看出，采用优选的方式进行加热可以在钛或钛合金管坯的表面形成致密的氧化层，而O元素与N元素的增加量仅为第四组的加热方式O元素和N元素增加量的10％，有效地保护管坯在后续工艺中抗拉强度不增加，从能够实现生产12米～16米长的超长钛或钛合金管。

另外，步骤2中还包括对加热至目标温度保温1～5分钟后的钛或钛合金管坯进行穿孔。优选的技术方案为在加热后的钛或钛合金管坯的前后两端中心位置处各开设一个定位孔后，将钛或钛合金管坯导入穿孔机进行穿孔。穿孔过程中位于穿孔机中的顶头顶入钛或钛合金管坯一端的定位孔内，顶头在与其配合使用的顶杆的作用下高速旋转对钛或钛合金管坯进行穿孔。在钛或钛合金管坯的一端中心设置定位孔的作用是方便顶头与管坯中心定位，有利于顶头进行穿孔，而在钛或钛合金管坯另一端中心位置设置定位孔的优点是：开设定位孔处应力较小，在打孔的过程中顶头会自动寻找应力最小点进行穿孔，避免出现明显的偏心现象发生，造成穿孔后壁厚不均匀，进而避免因壁厚不均而需要切掉的荒管的部分较大，造成钛或钛合金管坯原材料的浪费，同时避免缩短制造钛或钛合金荒管的长度。因为如果不将壁厚不均匀的部分切除则会造成后续轧制过程中因钛或钛合金荒管壁厚不均匀和产生裂纹的情况发生。使用TA10、直径为85mm、壁厚为8mm的钛合金管坯共200支分两组进行穿孔，一组钛合金管坯两端的管口中心均设有定位孔，另一组只是在钛合金管坏的穿入端管口设置定位孔，分别进行穿孔后两端设置定位孔的收得率为98％，而仅一端设置定位孔的收得率为93％，收得率较低原因主要为壁厚不均匀导致需要切掉较多部分，即两端设置定位孔的收得率提高了5％。

步骤3对钛或钛合金荒管进行轧制，包括轧制开坯和精轧两个过程。这一步骤采用目前比较通用的工艺方式即可。目前通用的工艺方式为将钛或钛合金荒管导入轧机中进行第一道次的轧制开坯，对轧制后的钛或钛合金管进行除油酸洗，然后进行平头或切断工艺处理，再对轧制件进行表面处理、退火然后进行检验修磨。如果检验修磨后未达到需要的长度和壁厚，还可返回去按照第一道次的步骤进行第二道次、第三道次等若干道次的轧制，直至达到工艺设计的管长和壁厚要求。如果轧制后达到需要的长度和壁厚，则检验修磨后直接进行精轧，精轧后再除油酸洗、切断平头、表面处理、退火后进行修磨检验即完成整个轧制过程。在这一对钛或钛合金荒管进行轧制步骤中，在轧制前需要在钛或钛合金荒管外表面喷涂或涂覆有润滑剂，以便轧制过程中在钛或钛合金荒管与轧机的轧锟之间起润滑作用，而每个道次轧制后进行除油酸洗的目的一是除去润滑剂，二是将在轧机中轧制过程中形成的氧化层除去，避免氧化层对后续工艺和产品最终的质量造成影响。请参考表1，使用牌号为TA10、直径为85mm的钛合金管坯，经过多道次的轧制生产外径为50.8mm，壁厚为0.899mm，长度为12.2米的超长钛合金管。参考表1，在生产钛或钛和金管的过程中，根据需要的成品的钛及钛合金管的长度和壁厚选择轧制道次的数目。轧制开坯过程中的平头或切断，是在每一个道次轧制完成之后，根据需要轧制出的成品长度和壁厚选择或者是将钛或钛合金荒管的两端部切平直，去掉壁厚不均匀的管断部，或者是将轧制的钛或钛合金荒管切断为两根后再进行下一道次的轧制，如表1中的第四道次的轧制后将轧制后的钛或钛合金荒管切断为两根，方便下一道次的轧制，才能最终产生长度为12.28米，壁厚为0.899mm的超长钛合金管。轧制开坯和精轧的退火和检验修磨均是所有钛或钛合金管轧制过程中均有的步骤，采用现有技术中常规的退火方法即可。

表1 生产超长钛合金管的工艺步骤

在步骤3中将钛或钛合金荒管钛或钛合金荒管导入轧机后以60～70转/分的轧制速度进行轧制，以这样的速度进行轧制可以既保证能够对钛或钛合金荒管进行轧制，又可以降低钛或钛合金荒管的温度上升速度，减少氧化层的产生，避免“粘钢”，保证轧制后的钛或钛合金荒管表面光滑，有利于后续进一步轧制和最终成品的质量。同时由于轧制后的钛或钛合金管表面光滑，检验修磨时磨修消耗低，节省材料，而且保证修磨后钛或钛合金管的厚度不会减少，这样才能保证经过多道次轧制后能够成产12米～16米超长钛或钛合金管，如果轧制速度较高或较低，会出现“粘钢”或无法进行轧制的现象，如果出现“粘钢”现象，轧制出的钛或钛合金荒管表面不光滑，检验修磨时修磨消耗比较大，需要将钛或钛合金荒管的表面打磨深度较深才能够保证钛或钛合金荒管表面光滑并进行下道次的轧制，这样的钛或钛合金荒管壁厚比较薄，经过四个或五个道次的轧制后，管壁已经达到需要的壁厚，但是长度却远远达不到要求，如果再进行轧制，则轧制后的管壁不符合要求且有可能因管壁过薄在具体应用过程中引发危险。对钛或钛合金荒管轧制进一步优选的方案为以65转/分的轧制速度进行轧制。使用TA10、外径为72mm、壁厚为6.5mm的钛合金管50支分五组轧制成外径69mm、壁厚为5.5mm的钛合金管，在轧制过程中采用不同的轧制速度进行轧制：

第一组采用轧制速度65转/分进行轧制，轧后管子外表比较光滑；

第二组采用轧制速度60转/分进行轧制，轧后管子外表面尚可，没有任何毛点；

第三组采用轧制速度70转/分进行轧制，轧后管子外表面尚可，没有任何毛点；

第四组采用轧制速度75转/分进行轧制，轧后管子外表面尚可，有小的毛点；

第五组采用轧制速度90转/分进行轧制，轧后管子外表面比较毛，进入下一道次轧制时需要磨修，磨修消耗为0.95％。

从以上试验数据可以看出轧制数度在60转/分～70转/分之间轧制的钛或钛合金管表面没有毛点，而且最好为65转/分，这样的轧制速度保证轧制后管子的表面比较光滑，不需要过多的磨修就可以进入下一道次的轧制，节省钛或钛合金荒管的材料，而且可以生产12米～16米超长钛或钛合金管。另外，由于以这样的轧制速度进行轧制，温度上升较慢，不会形成氧化层或形成的氧化层比较薄，在轧制后进行的除油酸洗过程中就可以除去氧化层，保证钛或钛合金管成品的质量。

另外，在轧制前在需要轧制的钛或钛合金荒管表面喷涂或涂覆有运动粘度大于10的润滑剂。运动粘度大于10能够保证在需要轧制的钛或钛合金荒管与轧锟之间形成的润滑膜在轧制时温度升高后变稀，但是变稀后的润滑剂仍然能够在钛或钛合金荒管与轧锟之间形成润滑膜，避免发生“粘钢”，使得轧制后的钛或钛合金管表面比较光滑，没有毛点，修磨消耗小，节省钛或钛合金荒管材料，且能够生产12米～16米超长钛或钛合金管。进一步优选的方案为使用运动粘度为12的润滑剂。使用TA10、外径为72mm、壁厚为6.5mm的钛合金管30支分三组轧制成外径69mm、壁厚为5.5mm的钛合金管，在轧制前喷涂或涂覆有不同运动粘度的润滑剂：

第一组使用运动粘度为8的润滑剂，轧制后钛或钛合金荒管表面比较光滑毛糙，而且在轧制过程中有“粘钢”现象。需要修磨后再进行轧制，磨修消耗为1％。

第二组使用运动粘度为10的润滑剂，轧制后钛或钛合金荒管表面尚可，简单修磨后再进行下一道次的轧制，磨修消耗为0.2％。

第三组使用运动粘度为12的润滑剂，轧制后钛或钛合金荒管表面比较光滑，不需要进行磨修就可以直接进行下一道次的轧制。

以上试验数据表明，喷涂或涂覆运动粘度大于10的润滑剂，使得轧制后钛或钛合金荒管表面质量尚可，简单磨修或不许经过磨修就可以进行下一道次的轧制。

本发明更优选的方式为在轧制前在需要轧制的钛或钛合金荒管表面喷涂或涂覆有运动粘度为12的润滑剂，并且将钛或钛合金荒管钛或钛合金荒管导入轧机后以65转/分的轧制速度进行轧制，采用TA10、外径为72mm、壁厚为6.5mm的钛合金管10支轧制成外径69mm、壁厚为5.5mm的钛合金管，结果轧制后的钛合金管表面非常光滑，不需要再进行磨修就可以直接进行下一道次的轧制，节省材料而且能成产出12米～16米超长钛或钛合金管。

步骤4对轧制后的钛或钛合金管进行矫直包括对轧制后的钛或钛合金管的预矫直和精矫直。精矫直为将经预矫直后的钛或钛合金管导入七辊矫直机上进行矫直。因为超过9米长的钛或钛合金管在通常矫直时会出现弯曲、摆尾等现象，若在精轧机上以小于等于2％的压下量进行微轧制或零轧制即所述的预矫直，则经过此预矫直后可以将钛或钛合金管的直线度控制在较小的范围后再导入七辊矫直机进行精矫直，就可以克服通常矫直的缺点。这样由于进行精矫直前进行过预矫直的钛或钛合金管的直线度较小，管子较直，在后续进行的矫直过程中矫直效果比较好，而且有效避免了矫直后钛或钛合金管的横截面为椭圆形、凹陷或者矫直过程中出现“拧麻花”等现象的发生，提高产品获得率，降低废品率，保证能够生产12米～16米超长钛或钛合金管，且保证超长钛或钛合金管产品的质量好。进一步优选的方式为将轧制后的钛或钛合金管预矫直至直线度小于等于2mm/m之后再进行矫直，对钛或钛合金管进行预矫直的优点是矫直过程不易出现矫直后钛或钛合金管横截面成为椭圆形、凹陷的情况。进一步优选的方案为将轧制后的钛或钛合金管预矫直至直线度小于或等于1.5mm/m之后再进行矫直。现在使用牌号为TA10、直径为50.8mm、壁厚为0.899mm，长度为12.2米的超长薄壁管共100支，直线度均为3～3.5mm/m，分四组，每组25支，以不同的矫直方式进行矫直，矫直的方式和矫直后的结果如下，其中TA10为钛钼镍合金：

第一组：钛合金管直接进入立式矫直机进行矫直，在矫直的过程中钛合金管子的管尾摇摆明显，管子椭圆度达到0.3mm，而且钛合金管有凹陷的缺陷。

第二组：先对钛合金管以2％的压下量进行预矫直，预矫直后直线度为2mm/m，然后再用七辊矫直机进行精矫直，精矫直后钛合金管直线度达到1mm/m，整个矫直过程尚可，钛合金管的外表面无明显缺陷。

第三组：先对钛合金管以1％的压下量进行预矫直，预矫直后直线度为1.7mm/m，然后再用七辊矫直机进行精矫直，精矫直后钛合金管直线度达到1mm/m，整个矫直过程比较轻松，钛合金管的外表面无肉眼可见缺陷。

第四组：先对钛合金管不给压下量进行预矫直，预矫直后直线度为1.5mm/m，然后再用七辊矫直机进行精矫直，精矫直后钛合金管直线度达到1mm/m，整个矫直过程很轻松，钛合金管的外表面无任何缺陷。

从上述矫直后的结果可以看出先预矫直后再在七辊轧机上进行精矫直才能够保证不会出现凹陷或是矫成椭圆形管的现象，更不可能出现“拧麻花”的现象，提高钛或钛合金管质量和成品获得率，同时满足生产12米～16米超长钛或钛合金管的要求，矫直后钛或钛合金管直线度较好，超长薄壁钛或钛合金管成品质量好。

当然，上述实施例仅供说明本发明之用，并非对本发明的限制。本领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的指引下，还可以作出各种等效的变形和变换。因此所有等同的技术方案皆属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，依次按照以下步骤进行：钛或钛合金管坯的表面处理；将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管；对所述钛或钛合金荒管进行轧制；对轧制件进行矫直，其特征在于：

a.将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管工艺过程包括：将经过表面处理后的所述钛或钛合金管坯预热至400℃±20℃，然后将预热至400℃±20℃的钛或钛合金管坯导入加热装置中加热至960℃±30℃保温1～5分钟后，再导入穿孔机进行穿孔制成钛或钛合金荒管；

所述对钛或钛合金管坯自400℃±20℃加热至960℃±30℃分为三个阶段来进行，依次为400℃±20℃～600℃±20℃、600℃±20℃～820℃±20℃和820℃±20℃～960℃±30℃三个阶段，在所述400℃±20℃～600℃±20℃阶段的加热速度为2～3mm/min，在所述600℃±20℃～820℃±20℃阶段的加热速度为3～4mm/min，在所述820℃±20℃～960℃±30℃阶段的加热速度为4～5mm/min；

b.对所述钛或钛合金荒管进行轧制过程中，以60～70转/分的轧制速度进行轧制；

c.对所述轧制件进行矫直步骤包括，对所述轧制后的钛或钛合金管的预矫直和精矫直。

2.根据权利要求1所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

b.在所述轧制过程中，使用运动粘度大于10的润滑剂进行润滑；

c.所述预矫直是指将所述轧制后的钛或钛合金管在小于等于2％的压下量下在精轧机上进行的微轧制或零轧制，所述精矫直是指将所述经预矫直后的钛或钛合金管导入七辊矫直机中进行的矫直。

3.根据权利要求2所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

b.在所述轧制过程中，以65转/分的轧制速度进行轧制，使用运动粘度为12的润滑剂进行润滑；

c.所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，弯曲度达到小于等于2mm/m时进入精矫直。

4.根据权利要求3所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：

a.对所述钛或钛合金管坯的加热分为400℃～600℃、600℃～820℃和820℃～960℃三个阶段来进行；

c.所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，弯曲度达到为1.5mm/m时进入精矫直。

5.根据权利要求1至4任一所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：在将所述钛或钛合金管坯制作成钛或钛合金荒管步骤中，将加热后的钛或钛合金管坯导入穿孔机前，在所述钛或钛合金管坯的前后两端中心处各开设一个定位孔，所述钛或钛合金管坯导入穿孔机后，所述穿孔机的顶头顶入所述定位孔内进行穿孔，制得钛或钛合金荒管。

6.根据权利要求5所述的制造12米～16米长钛或钛合金管的方法，其特征在于：对穿孔后制得的钛或钛合金荒管两端的管口进行内倒角。

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