CN101190444A - 超长钛或钛合金管制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长钛或钛合金管制造方法。超长钛或钛合金管制造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；对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直，其特征在于：在对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直步骤包括对轧制后的钛或钛合金管的预矫直和精矫直。本发明的超长钛或钛合金管的制造方法生产的钛或钛合金管直线度较低、较平直、质量好、收得率高，而且这种钛或钛合金管的制造方法可以生产12米～16米超长薄壁的钛或钛合金管，成品收得率较高、质量较高、废品率低。
Description
技术领域
本发明涉及一种钛或钛合金管的制造方法，特别是涉及一种超长钛或钛合金管制造方法。
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。而且目前我国生产的钛管或钛合金管最大长度为9米，且主要是较易加工的纯钛管，目前还不能够成产12米～16米超长薄壁钛或钛合金管。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。而目前比较经常使用的穿孔管坯轧制法制造钛或钛合金管的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轧件进行矫直。这种方法是目前比较普遍的方法，但是目前也只能是生产长度为9米以下的钛或钛合金管。目前轧制后小于9米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。当钛或钛合金管超过9米之后达到12米～16米超长时，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，而且根本不能生产出12米～16米超长钛或钛合金管。
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能够生产生产12米～16米超长钛或钛合金管且产品收得率高的制造方法，使用该方法制造的钛或钛合金管较平直、产品管表面质量较好的。
本发明的一种超长钛或钛合金管制造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；对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直，其特征在于：在对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直步骤包括对轧制后的钛或钛合金管的预矫直和精矫直。
本发明还有以下附加的技术特征：
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。
所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，在直线度达到小于等于2mm/m后再进入精矫直步骤。
所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，在直线度达到小于等于1.5mm/m后再进入精矫直程序。
所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，直线度达到1.5mm/m时进入精矫直。
所述的精矫直是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。
本发明的超长钛或钛合金管制造方法相对于现有的生产工艺，生产的钛或钛合金管的表面质量好，产品管整体平直，同时能够成产12米～16米超长钛或钛合金管，且产品获得率较高。
附图说明
图1本发明超长钛或钛合金管制造方法流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述：
本发明的超长钛或钛合金管制造方法，请参考图1，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.对预矫后的钛或钛合金管进行矫直。
其中步骤1是目前比较常用的，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，这一步骤也是按照目前常规的方法将钛或钛合金管坯加热后导入穿孔机进行穿孔，制成钛或钛合金荒管。
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，TA10为钛钼镍合金。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
本发明的超长钛或钛合金管制造方法，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)
1.一种超长钛或钛合金管制造方法，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；对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直，其特征在于：在对所述轧制后的钛或钛合金管进行矫直步骤包括对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所述的超长钛或钛合金管制造方法，其特征在于：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。
3.根据权利要求1或2所述的超长钛或钛合金管制造方法，其特征在于：所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，在直线度达到小于等于2mm/m后再进入精矫直步骤。
4.根据权利要求3所述的超长钛或钛合金管制造方法，其特征在于：所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，在直线度达到小于等于1.5mm/m后再进入精矫直程序。
5.根据权利要求3所述的超长钛或钛合金管制造方法，其特征在于：所述轧制后的钛或钛合金管经预矫直后，直线度达到为1.5mm/m时进入精矫直。
6.根据权利要求1所述的钛或钛合金管制造方法，其特征在于：所述的精矫直是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。
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