CN102626724B - 一种钛合金管的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛合金管的生产方法，依次包括步骤：材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340～360℃，保温2～2.5小时，然后加热至650～700℃，保温2.5～3小时，再随炉冷却至400～450℃，最后出炉冷却至室温。本发明中采用了二级升温加热和二级降温冷却的真空退火方式，钛合金管组织相变均匀，晶粒细化，机械性能好，无退火氧化膜，钛合金管伸长率可达到170％，减少工艺道次，提高生产效率，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金管材的生产方法，特别是涉及一种钛合金管的生产方法。
背景技术
钛合金管广泛用于石油、石化行业；航空航天领域；军工企业产品；核电行业；制药厂离心机、反应器等。钛合金管具有较高的力学性能、优良的冲压性能，且切削加工性能良好，对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。目前钛合金冷轧生产工艺中，通常在每一个冷轧道次后进行氧化退火或者真空退火，一次加热至退火温度为600～900℃，保温1～3小时，然后空冷至室温，如此循环，从坯管至成品需要进行多道次轧制和退火，浪费能源，不利于节约成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧伸长率高，工艺道次少，可节约成本的钛合金管的生产方法。
本发明的技术方案是这样的：一种钛合金管的生产方法，其特征在于依次包括步骤：材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340～360℃，保温2～2.5小时，然后加热至650～700℃，保温2.5～3小时，再随炉冷却至400～450℃，最后出炉冷却至室温。
在本发明的一个具体实施例中，所述第一次真空退火和三辊冷轧步骤之间还包括步骤：冷拔、去油、酸洗，所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管冷拔伸长率为110～130％。
在本发明的另一个具体实施例中，所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF3～5％、HNO315～18％，其余为水，酸洗温度为20～60℃。
本发明所提供的技术方案的优点在于，真空退火时采用了二级升温加热和二级降温冷却的方式，钛合金管组织相变均匀，晶粒细化，机械性能好，无退火氧化膜，生产效率高。经过二辊轧制、冷拔和三辊轧制后钛合金管伸长率可达到170％，比传统微氧退火提高了30％左右，减少工艺道次，节约生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1：
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe0.20％、C0.08％、N0.03％、H0.015％、O0.18％、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF3％、HNO315％，其余为水，酸洗温度为20℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度340℃，保温2小时，然后加热至650℃，保温时间2.5小时，再随炉冷却至400℃以后，出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，钛合金管伸长率130％。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。
实施例2：
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe0.16％、C0.07％、N0.03％、H0.013％、O0.16％、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF3.5％、HNO316.5％，其余为水，酸洗温度为30℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度345℃，保温2.2小时，然后加热至670℃，保温时间2.6小时，再随炉冷却至420℃以后，出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管冷拔伸长率为110％，去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，钛合金管伸长率130％。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。
实施例3：
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe0.08％、C0.04％、N0.02％、H0.009％、O0.10％、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF4％、HNO317.5％，其余为水，酸洗温度为55℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度350℃，保温2.4小时，然后加热至690℃，保温时间2.9小时，再随炉冷却至450℃以后，出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管冷拔伸长率为130％，去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，冷轧伸长率140％。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。
实施例4：
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe0.05％、C0.02％、N0.01％、H0.005％、O0.04％、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF5％、HNO318％，其余为水，酸洗温度为60℃。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度360℃，保温2.5小时，然后加热至700℃，保温时间3小时，再随炉冷却至450℃以后，出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，冷轧伸长率140％。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔6分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。
将上述4个实施例获得的钛合金管成品做抗拉强度、非比例延伸强度、断后伸长率、各项机械性能检测，具体性能如下表：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 抗拉强度MPa | 240 | 250 | 260 | 265 |
| 非比例延伸强度MPa | 160 | 170 | 195 | 230 |
| 断后伸长率％ | 24 | 25.5 | 26.5 | 27 |
Claims (2)
1.一种钛合金管的生产方法，其特征在于依次包括步骤：材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、冷拔、去油、酸洗、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340～360℃，保温2～2.5小时，然后加热至650～700℃，保温2.5～3小时，再随炉冷却至400～450℃，最后出炉冷却至室温，所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管冷拔伸长率为110～130％。
2.根据权利要求1所述的钛合金管的生产方法，其特征在于，所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF3～5％、HNO315～18％，其余为水，酸洗温度为20～60℃。
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