CN103203391A - 一种铜钛复合管的生产方法 - Google Patents
一种铜钛复合管的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103203391A CN103203391A CN2013100032243A CN201310003224A CN103203391A CN 103203391 A CN103203391 A CN 103203391A CN 2013100032243 A CN2013100032243 A CN 2013100032243A CN 201310003224 A CN201310003224 A CN 201310003224A CN 103203391 A CN103203391 A CN 103203391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- copper
- composite
- rolling
- production method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复合效果好的铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：（1）将加工好的钛管套在铜管的内部，将钛管和铜管的一端进行焊接，形成复合管坯；（2）对上述复合管坯进行轧制，然后进行复合拉拔和退火处理。本发明的铜钛复合管的生产方法，套接后、轧制前要将待复合的两种材料进行端部焊接，避免内外管轧制时相对移动。只焊接一端可以保证轧制时有效地排除待复合面之间空气；由于两种材料的延伸率不同，轧后长度可能不一致，一端焊接可以使轧制过程中金属在长度方向自由延伸，保证两种材料的有效复合。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合管的生产方法，尤其是一种铜钛复合管的生产方法。
背景技术
钛及钛合金由于耐水冲击性能较强，被广泛应用于热交换设备，如列管式换热器、盘管式换热器、蛇形管式换热器、冷凝器、蒸发器和输送管道等。目前，很多核电工业把钛管作为其机组标准用管。
同时钛管对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能，钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。海水淡化设备用钛合金取代其它材料是未来趋势。钛材多方位的优势决定了未来在海水淡化管领域的广泛应用空间，预计未来十年，中国海水淡化钛管需求量约为9500-23520吨，全球约为140.63-281.25万吨。虽然国内初步测算需求量并不大，但国内需求只占国际需求总量1.6%，可以说整体发展空间非常巨大。
钛管的生产方法为挤压、轧制、焊接-轧制、拉伸等，其中轧制法多采用二辊式周期轧管机和多辊式周期轧管机生产，生产效率较行星轧制法低，行星轧制法可以实现大变形量轧制。目前有宝鸡新城钛股份有限公司申请的实用新型专利：“汽车冷凝用钛铜复合管”，专利号201020623644.3，只针对产品申报了专利，但没有生产方法。江苏兴荣高新科技股份有限公司申请了专利“一种铜铝复合管材的生产方法及该方法制造的铜铝复合管材”，专利号200610076037.8，该专利也是用行星轧制法生产复合管材，该方法生产的复合管材的二种材料之间容易相对滑动和头部开裂，成品率低，产品质量差。
发明内容
本发明提供了一种复合效果好的铜钛复合管的生产方法。
实现本发明目的的铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：
（1）将加工好的钛管套在铜管的内部，将钛管和铜管的一端进行焊接，形成复合管坯；
（2）对上述复合管坯进行轧制，然后进行复合拉拔和退火处理。
焊接是为了避免内外管轧制时相对移动，提高轧制复合效果。只焊接一端可以保证轧制时有效地排除待复合面之间空气。另外，由于两种材料的延伸率不同，轧后长度可能不一致，一端焊接可以使轧制过程中金属在长度方向自由延伸，保证两种材料的有效复合。
所述步骤（2）对复合管坯进行轧制前，先进行预加热，加热温度为100～180℃。轧制前预加热是为了保证轧制复合的温度。三辊行星轧机轧制铜管时，虽然不对管坯进行加热，但实际也是一种热轧方式，按轧制原理，在再结晶温度以上进行的轧制属于热轧，在轧制时，铜管会产生大量的变形热，从而实现了动态再结晶，为了使轧制顺利进行，要对轧辊头进行喷淋冷却，
所述步骤（1）的钛管和铜管加工前，用钢刷对钛管和铜管的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层。轧制过程中，表面粗糙的突起硬化层受外力作用破裂，露出新金属，轧制后两种金属材料实现原子间的结合。表面的硬化突起越多，越致密，结合点就越多，结合后的强度就越高。
所述步骤（1）的焊接，选取银基钎料BAg72Cu作为铜钛复合管的焊接材料。
所述步骤（2）中的轧制采用三辊行星轧制。
所述步骤（2）的轧制过程中，轧机罩内充氩气加以保护。在轧制铜钛复合管坯时，由于铜管是外管，包覆在外层，防氧化也是必然的，惰性气体中，氩气比较合适，因为氩气既不与金属发生化学反应，也不溶解于金属，而且是单原子气体，高温时不分解吸热。而氮气在高温时易于钛发生化学反应，形成TiN硬质表层，不利于钛铜复合管轧制时的有效复合。如果轧机罩内充氮气保护，会造成相当于轧制位置到轧机罩出口之间距离的一段长度的轧管不复合，甚至开裂，当轧管已经出轧机罩时，轧制复合才开始生成，这样要切除前边一段，造成浪费，还有可能影响后半部分轧制复合的效果。
所述步骤（2）的轧制温度为750～900℃之间，轧机出口速度5～25米/分钟。
所述步骤（2）的轧制温度为880℃±5℃。
铜钛轧制时的有效复合温度在750℃以上，达到820℃时才能实现真正意义上的冶金结合，即在一定厚度范围内两种材料原子间相互扩散，结合紧密。控制轧制温度不超过钛的同素异晶转变温度882℃，当轧制温度大于882℃时，钛的原子结构也会发生变化，不利于轧制复合，具体预加热温度要视铜管材和钛材的变形量而定。变形量较小时加热温度取上限，变形量较大时，加热温度取下限。
所述步骤（2）轧制后，对成品进行退火，退火工序采用氩气吹扫保护，退火温度550～650℃，保温时间60～90分钟。复合拉拔后有两条途径，可以生产复合直管，也可以经盘拉、精整生产复合盘管，经退火后包装成成品入库。
所述步骤（1）的铜管采用水平连铸生产的铜管坯铣面，去除表面的氧化层。在水平连铸过程中，由于温度较高，外表面会形成0.2-0.5mm的氧化层，在轧制过程中如不去除，会将氧化层压入金属内部，影响产品的质量和性能。
本发明的铜钛复合管的生产方法的有益效果如下：
（1）本发明的铜钛复合管的生产方法，套接后、轧制前要将待复合的两种材料进行端部焊接，避免内外管轧制时相对移动。只焊接一端可以保证轧制时有效地排除待复合面之间空气；由于两种材料的延伸率不同，轧后长度可能不一致，一端焊接可以使轧制过程中金属在长度方向自由延伸，保证两种材料的有效复合。
（2）套接复合前，将两种管坯进行表面处理。铜管坯的外表面经过铣面机进行铣面，是为了去除表面的氧化层，在水平连铸过程中，由于温度较高，外表面会形成0.2-0.5mm的氧化层，在轧制过程中如不去除，会将氧化层压入金属内部，影响产品的质量和性能。用钢刷对两种材料的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层，轧制过程中，表面粗糙的突起硬化层受外力作用破裂，露出新金属，轧制后两种金属材料实现原子间的结合。表面的硬化突起越多，越致密，结合点就越多，结合后的强度就越高。
（3）轧制前预加热保证了轧制复合的温度。
（4）三辊行星轧制铜管时，轧机罩内充氩气，既不与金属发生化学反应，也不溶解于金属，而且是单原子气体，高温时不分解吸热。
附图说明
图1为本发明的铜钛复合管的生产方法的流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例的铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：
⑴将水平连铸生产的铜管坯铣面，去除表面的氧化层。
⑵用钢刷对两种材料的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层。
⑶将钛管套在铜管的内部，要求尽量减小钛及钛合金管的外径与铜管内径之差，因为芯棒头套在内管内部，两种材料间隙越大，轧制时外管受力越不均匀。
⑷头部两层材料进行焊接，形成复合管坯，焊接时选取银基钎料BAg72Cu作为铜钛复合管的焊接材料，避免内外管轧制时相对移动。
⑸对复合管坯进行预加热，加热温度不易过高，在100℃。
⑹对复合管坯进行三辊行星轧制，轧机罩内要有氩气保护；轧制温度750，轧机出口速度5米/分钟。
⑺对复合管坯进行复合拉拔，复合拉拔后有两条途径，可以生产复合直管，也可以经盘拉、精整生产复合盘管，经退火后包装成成品入库；成品退火工序采用氩气取代氮气吹扫保护，退火温度550℃，保温时间60分钟。
实施例2
如图1所示，本实施例的铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：
⑴将水平连铸生产的铜管坯铣面，去除表面的氧化层。
⑵用钢刷对两种材料的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层。
⑶将钛管套在铜管的内部，要求尽量减小钛及钛合金管的外径与铜管内径之差，因为芯棒头套在内管内部，两种材料间隙越大，轧制时外管受力越不均匀。
⑷头部两层材料进行焊接，形成复合管坯，焊接时选取银基钎料BAg72Cu作为铜钛复合管的焊接材料，避免内外管轧制时相对移动。
⑸对复合管坯进行预加热，加热温度不易过高，在150℃。
⑹对复合管坯进行轧制，轧机罩内要有氮气保护，轧制温度882℃，轧机出口速度15米/分钟。
⑺对复合管坯进行复合拉拔，复合拉拔后有两条途径，可以生产复合直管，也可以经盘拉、精整生产复合盘管，经退火后包装成成品入库；成品退火工序采用氩气取代氮气吹扫保护，退火温度600℃，保温时间70分钟。
实施例3
如图1所示，本实施例的铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：
⑴将水平连铸生产的铜管坯铣面，去除表面的氧化层。
⑵用钢刷对两种材料的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层。
⑶将钛管套在铜管的内部，要求尽量减小钛及钛合金管的外径与铜管内径之差，因为芯棒头套在内管内部，两种材料间隙越大，轧制时外管受力越不均匀。
⑷头部两层材料进行焊接，形成复合管坯，焊接时选取银基钎料BAg72Cu作为铜钛复合管的焊接材料，避免内外管轧制时相对移动。
⑸对复合管坯进行预加热，加热温度不易过高，在180℃。
⑹对复合管坯进行轧制，轧机罩内要有氩气保护；轧制温度900℃，轧机出口速度25米/分钟。
⑺对复合管坯进行复合拉拔，复合拉拔后有两条途径，可以生产复合直管，也可以经盘拉、精整生产复合盘管，经退火后包装成成品入库；成品退火工序采用氩气取代氮气吹扫保护，退火温度650℃，保温时间90分钟。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种铜钛复合管的生产方法，包括如下步骤：
（1）将加工好的钛管套在铜管的内部，将钛管和铜管的一端进行焊接，形成复合管坯；
（2）对上述复合管坯进行轧制，然后进行复合拉拔和退火处理。
2.根据权利要求1所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）对复合管坯进行轧制前，先进行预加热，加热温度为100～180℃。
3.根据权利要求1所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）的焊接，选取银基钎料BAg72Cu作为铜钛复合管的焊接材料。
4.根据权利要求1所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）的钛管和铜管加工前，用钢刷对钛管和铜管的待复合面进行清理，使表面形成一层新的粗糙的突起硬化层。
5.根据权利要求1～4任一所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中的轧制采用三辊行星轧制。
6.根据权利要求1～4任一所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）的轧制过程中，轧机罩内充氩气加以保护。
7.根据权利要求1～4任一所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）的轧制温度为750～900℃之间，轧机出口速度5～25米/分钟。
8.根据权利要求7所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）的轧制温度为880℃±5℃。
9.根据权利要求1～4任一所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）轧制后，对成品进行退火，退火工序采用氩气吹扫保护，退火温度550～650℃，保温时间60～90分钟。
10.根据权利要求1～4任一所述的铜钛复合管的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）的铜管采用水平连铸生产的铜管坯铣面，去除表面的氧化层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100032243A CN103203391A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 一种铜钛复合管的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100032243A CN103203391A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 一种铜钛复合管的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103203391A true CN103203391A (zh) | 2013-07-17 |
Family
ID=48750915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100032243A Pending CN103203391A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 一种铜钛复合管的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103203391A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103464508A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-25 | 黎汉东 | 一种热轧金属复合管的生产方法 |
| CN103861887A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种高性能铜/钛双金属毛细管的制备方法 |
| CN104070656A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-10-01 | 宁波名德建材有限公司 | 热熔型紫铜复合管制造方法 |
| CN105499925A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-20 | 上海交通大学 | 固态钛材固液复合及拉拔组合制备双金属复合材料的方法 |
| CN105710154A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种双金属复合线材的制备方法 |
| CN106311796A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-11 | 广东精艺金属股份有限公司 | 金属复合管材的加工方法 |
| CN107597875A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-19 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种铜钛复合管的生产方法 |
| CN109013742A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-18 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 一种铜钛复合管材的加工工艺 |
| CN109570260A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-04-05 | 浙江久立特材科技股份有限公司 | 一种双层复合不锈钢无缝管制造工艺 |
| CN109801756A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种铜铝复合线材制备方法 |
| CN111889985A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-06 | 无锡隆达金属材料有限公司 | 一种铁白铜和紫铜复合管的生产工艺 |
| CN113477712A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-08 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN114769349A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-07-22 | 曾辉 | 一种超宽幅大尺寸钛包铜复合型材的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2151744A (en) * | 1983-12-20 | 1985-07-24 | Sumitomo Light Metal Ind | Tubes for heat exchangers |
| US5988484A (en) * | 1998-03-20 | 1999-11-23 | Osborn; Donald | Clad tubular product and method of manufacturing same |
| CN1553071A (zh) * | 2003-06-07 | 2004-12-08 | 韩静涛 | 一种金属复合管的制造方法 |
| CN1843646A (zh) * | 2006-04-24 | 2006-10-11 | 江苏兴荣高新科技股份有限公司 | 一种铜铝复合管材的制造方法及该方法制造的铜铝复合管材 |
-
2013
- 2013-01-06 CN CN2013100032243A patent/CN103203391A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2151744A (en) * | 1983-12-20 | 1985-07-24 | Sumitomo Light Metal Ind | Tubes for heat exchangers |
| US5988484A (en) * | 1998-03-20 | 1999-11-23 | Osborn; Donald | Clad tubular product and method of manufacturing same |
| CN1553071A (zh) * | 2003-06-07 | 2004-12-08 | 韩静涛 | 一种金属复合管的制造方法 |
| CN1843646A (zh) * | 2006-04-24 | 2006-10-11 | 江苏兴荣高新科技股份有限公司 | 一种铜铝复合管材的制造方法及该方法制造的铜铝复合管材 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王永芳等: "铜钛双金属复合管的氩弧焊接工艺研究", 《热加工工艺》, vol. 40, no. 21, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 147 - 150 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103464508A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-25 | 黎汉东 | 一种热轧金属复合管的生产方法 |
| CN103861887A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种高性能铜/钛双金属毛细管的制备方法 |
| CN104070656A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-10-01 | 宁波名德建材有限公司 | 热熔型紫铜复合管制造方法 |
| CN105710154A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 北京有色金属研究总院 | 一种双金属复合线材的制备方法 |
| CN105499925A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-04-20 | 上海交通大学 | 固态钛材固液复合及拉拔组合制备双金属复合材料的方法 |
| CN106311796A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-11 | 广东精艺金属股份有限公司 | 金属复合管材的加工方法 |
| CN107597875A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-19 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种铜钛复合管的生产方法 |
| CN109801756B (zh) * | 2017-11-17 | 2020-08-28 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种铜铝复合线材制备方法 |
| CN109801756A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种铜铝复合线材制备方法 |
| CN109013742A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-18 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 一种铜钛复合管材的加工工艺 |
| CN109570260A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-04-05 | 浙江久立特材科技股份有限公司 | 一种双层复合不锈钢无缝管制造工艺 |
| CN109570260B (zh) * | 2018-11-06 | 2020-06-02 | 浙江久立特材科技股份有限公司 | 一种双层复合不锈钢无缝管制造工艺 |
| CN111889985A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-06 | 无锡隆达金属材料有限公司 | 一种铁白铜和紫铜复合管的生产工艺 |
| CN113477712A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-08 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN113477712B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-12-05 | 安徽工业大学 | 一种多层金属复合带的制备工艺 |
| CN114769349A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-07-22 | 曾辉 | 一种超宽幅大尺寸钛包铜复合型材的制备方法 |
| CN114769349B (zh) * | 2022-03-22 | 2024-04-05 | 湖南天惠新材料科技有限公司 | 一种超宽幅大尺寸钛包铜复合型材的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103203391A (zh) | 一种铜钛复合管的生产方法 | |
| CN101241778B (zh) | 一种高性能铜包铝矩形横断面复合导电母排及其制备工艺 | |
| CN102744310B (zh) | 双金属复合管的磁脉冲成形方法 | |
| CN103341522B (zh) | 厚壁钛焊管的生产方法及成型机 | |
| CN102581062B (zh) | 一种无缝化钛及钛合金焊接管的生产方法 | |
| CN103878203B (zh) | 一种双金属复合管的制备方法 | |
| CN101590495B (zh) | 一种颗粒增强铝基钢背复合板材的制备方法 | |
| CN102240890B (zh) | 一种厚壁钛管的制造方法 | |
| RU2008115393A (ru) | Способ производства труб повышенного качества из коррозионностойкой стали марки 08х18н10т-ш для объектов атомной энергетики | |
| CN104733133B (zh) | 铜包铝复合母线排制备工艺 | |
| CN103752611A (zh) | 一种金属层状复合板带材的短流程高效制备方法 | |
| CN103861888B (zh) | 一种高性能铜/钛复合管的制备方法 | |
| CN102371288A (zh) | 一种高精度高强钛合金无缝管材的制备方法 | |
| CN102107232A (zh) | 钢铜复合焊管的制造方法 | |
| CN112756909A (zh) | 一种大口径Ti35钛合金管材的制备方法 | |
| CN102899672A (zh) | 一种超级奥氏体不锈钢卷连续酸洗的方法 | |
| CN104534165A (zh) | 一种阀门密封面堆焊工艺 | |
| CN105171348A (zh) | 一种ta10合金无缝管的生产方法 | |
| CN107900494A (zh) | 一种s32750超级双相不锈钢冷轧薄板自熔焊接方法 | |
| CN103084387A (zh) | 一种铝及铝合金与不锈钢的连续复合制备方法 | |
| CN106282867B (zh) | Ta2薄壁钛合金无缝钢管及其制备方法 | |
| CN109127726B (zh) | 一种工业纯钛板的制备方法 | |
| CN108160743A (zh) | 一种燃料用不锈钢包壳管制造工艺 | |
| CN103464508B (zh) | 一种热轧金属复合管的生产方法 | |
| CN103878204B (zh) | 一种铜/钛双金属毛细管的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130717 |