CN101905410B - 制盐设备用钛管的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制盐设备用钛管的生产方法，包括如下步骤：(1)选用TA10合金钛为原料，其化学成分百分比如下：Mo：0.25-0.35％；Ni：0.65-0.85％；H：≤0.007％；O：0.05-0.09％；Fe：≤0.20％；C：≤0.08％；N：≤0.03％；其他不可避免的杂质元素单一含量≤0.1％，总和≤0.4％；其余为Ti；(2)将原料制成管坯；(3)表面处理：采用水磨砂轮打磨管坯，通过重酸洗除去管坯表面的砂粒，再修刮管坯的表面；(4)轧制：设定道次变形量和送进量，多次冷轧管坯；(5)真空均衡热处理：每道次轧制后，对钛管进行脱脂，酸洗，修磨，再进行真空热处理，真空热处理：在350℃均温，在后续升温过程中每0.5小时再均温，热处理温度650℃-720℃，保温3小时，随炉空冷至100℃后出炉空冷；(6)矫直：使用矫直机对钛管做矫直处理。

Description

制盐设备用钛管的生产方法
技术领域
本发明涉及一种制盐设备用钛管的生产方法。
背景技术
制盐设备用管材主要由普碳钢和铜制造，由于其中的介质具有强腐蚀性，使制盐设备使用寿命短，跑、冒、滴、漏严重，产品质量较差。由于TA10合金钛的抗盐腐蚀能力优异，因而适用于制盐设备。但此钛合金管加工困难，生产中容易产生断裂，导致管材成品率低，并且成品径壁比大，矫直时尺寸变大而不符合要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种制盐设备用的钛管的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种制盐设备用钛管的生产方法，该方法包括如下步骤：
(1)选用TA10合金钛为原料，其化学成分百分比如下：
Mo：0.25-0.35％；
Ni：0.65-0.85％；
H：≤0.007％；
O：0.05-0.09％；
Fe：≤0.20％；
C：≤0.08％；
N：≤0.03％；
其他不可避免的杂质元素单一含量≤0.1％，总和≤0.4％；
其余为Ti；
(2)采用熔炼、锻造、车床剥皮、斜轧穿孔或挤压方法，将上述TA10合金钛原料制成管坯；
(3)表面处理：采用水磨砂轮打磨方法打磨所述的管坯，打磨后通过重酸洗除去所述的管坯表面的打磨砂粒，再人工修刮所述的管坯的表面，使所述的管坯外表无裂纹；
(4)轧制：设定道次变形量和送进量，采用冷轧技术多次轧制管坯，直至形成目标规格的钛管；
(5)真空均衡热处理：每道次轧制后，对钛管进行脱脂，酸洗，修磨，在保持真空度≤6.67×10-2Pa的情况下进行真空热处理：在350℃均温，在后续升温过程中每0.5小时再予以均温，热处理温度650℃-720℃，保温3小时，在加热炉中随炉空冷至100℃后出炉空冷；
(6)矫直：调整加大矫直机的矫直辊的角度，降低矫直机的对辊之间的压力，使用矫直机对钛管做矫直处理。
优选的，所述的步骤(4)中，控制送进量为3mm/次。
优选的，所述的步骤(4)中，设定道次变形量为25-35％。
由于上述技术方案的应用，本发明能够制出满足游泳池换热器的换热管的需要的钛管。
具体实施方式
下面列举一实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
实施例一：
一种制盐设备用钛管的生产方法，包括如下步骤：
(1)选用TA10合金钛为原料，其化学成分百分比如下：
Mo：0.25-0.35％；
Ni：0.65-0.85％；
H：≤0.007％；
O：0.05-0.09％；
Fe：≤0.20％；
C：≤0.08％；
N：≤0.03％；
其他不可避免的杂质元素单一含量≤0.1％，总和≤0.4％；
其余为Ti；
控制原料的成分，通过增加Mo、Ni的百分比，有效的提高原料的强度和抗盐腐蚀的能力，Mo主要提高强度，Ni主要提高耐腐蚀性，进而提高制成的钛管的强度和抗盐腐蚀能力。
(2)采用熔炼、锻造、车床剥皮、斜轧穿孔或挤压方法，将上述TA10合金钛原料制成管坯。
(3)表面处理：
采用水磨砂轮打磨方法打磨所述的管坯，打磨后，通过加大酸液含量的重酸洗除去所述的管坯表面的打磨砂粒，再人工修刮所述的管坯的表面，使所述的管坯外表无裂纹；
采用该表面处理方法比采用人工打磨方法提高了表面修磨效率和产品的质量，并使材料耗损降低0.8％。
(4)轧制：
设定道次变形量和送进量，采用冷轧技术多次轧制管坯，直至形成目标规格的钛管；
该步骤中，控制送进量为3mm/次；设定道次变形量为25-35％；若设定的进送量和道次变形量大于上述数值，则会引起管材断裂；
在设定了合适的进送量及道次变形量后，钛管轧制变形过程中未产生断裂，提高了成品率。
(5)真空均衡热处理：
每道次轧制后，进行脱脂，酸洗，修磨，在保持真空度≤6.67×10-2Pa的情况下进行真空热处理：在350℃均温，使各区温度均衡，避免产生温度不相等的情况，在后续升温过程中每0.5小时再予以均温，热处理温度650℃-720℃，保温3小时，在加热炉中随炉空冷至100℃后出炉空冷；
该步骤中，脱脂是指把脱脂剂和水按照10∶1的比例加到池中，并将池中液体升温至60℃-80℃，将管材放入池中的液体中晃动，以洗去冷轧加工时内外表面的轧制油，然后把管材吊出，用清水冲净管材内外表面；酸洗是指把氢氟酸∶硝酸∶水按照10％∶30％∶60％的比例调整以洗去管材表面的氧化皮；修磨是指用工具刀除去管材表面产生的微裂纹，修磨处宽深比要大于6∶1，并且修磨的边缘要过度圆滑，以减少下道次轧制时裂纹的产生；
热处理时，管材受热不均匀，热处理温度高、时间长，会引起晶粒长大，使材料组织致密性差，降低材料的机械性能，导致塑性降低；热处理温度低、时间短会导致组织缺陷以及残余应力未完全去除，后续加工管材易开裂；
采用该真空均衡热处理方法使材料退火充分，晶粒细化，组织排布均匀，确保了钛管具有良好稳定的性能，适用于制造制盐设备。
(6)矫直：
调整加大矫直机的矫直辊的角度，使管材与矫直辊的接触长度为矫直辊弧线长度的3/4以上，降低矫直机的对辊之间的压力，使用矫直机对钛管做矫直处理；
若不调整矫直辊的角度和对辊之间的压力，管材外径尺寸会发生变化，产生增大现象，矫直后的管材椭圆，不直，矫裂；
调整后的矫直方法有效的控制了产品的尺寸变化和直度。
采用上述方法生产制盐设备用钛管后，运用WA-600KD微型机屏显示电液万能试验机进行力学性能测试；切取10mm长管，管端用60°锥形角夹具扩口进行工艺性能测试；水压测试用水压试验机进行稳压不低于6秒时间测试；运用SQM-3型脉冲加热气相色谱仪进行氢含量分析，钛管能够达到下述技术指标：
(1)抗拉强度≥500MPa；
(2)屈服强度≥350MPa；
(3)延伸率为25％；
(4)钛管扩口端扩张量25％未出现裂纹和断裂；
(5)水压测试：
水压17.2MPa，稳压6秒，钛管无畸变或泄漏；
(6)成品钛管氢含量≤0.007％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种制盐设备用钛管的生产方法，其特征在于；该方法包括如下步骤：
(1)选用TA10合金钛为原料，其化学成分百分比如下：
Mo：0.25-0.35％；
Ni：0.65-0.85％；
H：≤0.007％；
O：0.05-0.09％；
Fe：≤0.20％；
C：≤0.08％；
N：≤0.03％；
其他不可避免的杂质元素单一含量≤0.1％，总和≤0.4％；
其余为Ti；
(2)采用熔炼、锻造、车床剥皮、斜轧穿孔或挤压方法，将上述TA10合金钛原料制成管坯；
(3)表面处理：
采用水磨砂轮打磨方法打磨所述的管坯，打磨后通过重酸洗除去所述的管坯表面的打磨砂粒，再人工修刮所述的管坯的表面，使所述的管坯外表无裂纹；
(4)轧制：
设定道次变形量为25-35％，控制送进量为3mm/次，采用冷轧技术多次轧制管坯，直至形成目标规格的钛管；
(5)真空均衡热处理：
每道次轧制后，对钛管进行脱脂，酸洗，修磨，在保持真空度≤6.67×10-2Pa的情况下进行真空热处理：在350℃均温，在后续升温过程中每0.5小时再予以均温，热处理温度650℃-720℃，保温3小时，在加热炉中随炉空冷至100℃后出炉空冷；
(6)矫直：
调整加大矫直机的矫直辊的角度，降低矫直机的对辊之间的压力，使用矫直机对钛管做矫直处理。
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