CN104149034B - 去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，属于钛合金无缝管技术领域。本发明解决的技术问题是提供去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法。该方法分别对钛合金无缝管内表面和外表面的氧化层进行处理。可通过用聚四氟乙烯胶带将钛合金无缝管外表面保护起来，将内外表面氧化层的去除分离开，只对钛管内表面酸洗，外表面采用抛光，以降低钛金属消耗，提高成材率。与现有技术相比，本发明的方法可大幅减少钛金属的消耗，且去除钛管内表面氧化层的效果更好，且本发明方法简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，属于钛合金无缝管技术领域。
背景技术
由于钛的密度低、强度高、耐腐蚀性能好，因此被广泛用于石油、化工、滨海电站和海水淡化等领域。近年来，这些领域所需的钛无缝管要求越来越高，所需管材强度提高使得管材由纯钛向钛合金发展。通常，钛合金无缝管热轧或热处理后会在内外表面产生氧化层，成品钛合金无缝管要求去除该氧化层。
对钛合金无缝管内外表面氧化层的去除，现有的技术均将内外表面一起进行氧化层的去除，通常采用喷砂+酸洗的方法，如专利101176882A，或者采用砂轮修磨+酸洗的方法，如专利101905410A。这些方法均存在钛金属损耗大的缺陷，据研究发现，每次酸洗的钛金属损耗在4％以上。此外，采用喷砂+酸洗方法去除氧化层的效果不均匀，将会造成有的地方的氧化层去除了，而有些地方没去除，影响产品的性能；砂轮修磨+酸洗的方法去除效果好，但钛金属损耗更大。可见，现有的去除钛合金无缝管表面氧化层的工艺存在效果不佳、钛金属损耗高等不足。因此，亟需一种去除效果好，钛金属损耗少的方法来去除钛合金无缝钢轨内外表面的氧化层。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法。
本发明去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，分别对钛合金无缝管内表面和外表面的氧化层进行处理。
进一步的，包括如下步骤：在钛合金无缝管外表面贴保护膜，对钛合金无缝管内表面的氧化层进行处理，然后去除保护膜，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行处理。
进一步的，对钛合金无缝管的内表面喷丸后，在钛合金无缝管外表面贴保护膜，然后将钛合金无缝管浸入酸洗液中酸洗后，去除保护膜，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行处理。
其中，采用直径大于0.6毫米的钢丸对钛合金无缝管的内表面喷丸，喷丸空气压力≥0.4兆帕。
其中，所述保护膜为不与酸洗液反应的膜。
在钛合金无缝管外表面贴保护膜可采用如下方法：在钛合金无缝管的外表面均匀缠绕聚四氟乙烯胶带，所述聚四氟乙烯胶带厚度为0.2～0.4毫米，宽度为100～300毫米,聚四氟乙烯胶带缠绕2～4层。
其中，酸洗时间为3～5分钟。
酸洗液由以下重量百分比的组分组成：1～2％氢氟酸，10～20％硝酸，其余为水。
进一步的，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行如下处理：对钛合金无缝管的外表面采用砂带抛光，抛光深度小于0.1毫米。
本发明方法将钛合金无缝管内外表面分开处理来去除氧化层，可通过用聚四氟乙烯胶带将钛合金无缝管外表面保护起来，将内外表面氧化层的去除分离开，只对钛管内表面酸洗，外表面采用抛光，以降低钛金属消耗，提高成材率。与现有的喷砂+酸洗或者砂轮修磨+酸洗的方法相比，本发明的方法可大幅减少钛金属的消耗，且去除钛管内表面氧化层的效果更好，且本发明方法简单，成本较低。
具体实施方式
本发明去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，分别对钛合金无缝管内表面和外表面的氧化层进行处理。将内外表面分开处理，可以有针对性的对内外表面采用不同的方法进行处理，提高成材率。
进一步的，包括如下步骤：在钛合金无缝管外表面贴保护膜，对钛合金无缝管内表面的氧化层进行处理，然后去除保护膜，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行处理。
进一步的可采用如下具体步骤，对钛合金无缝管的内表面喷丸后，在钛合金无缝管外表面贴保护膜，然后将钛合金无缝管浸入酸洗液中酸洗后，去除保护膜，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行处理。
其中，为了保证喷丸质量，丸采用高质量、经过清洗、直径大于0.6毫米的钢丸，喷丸空气压力保持在0.4兆帕以上，采用喷丸可使钛管内表面的氧化层充分开裂，从而在随后的酸洗中，酸洗液通过裂纹进入到氧化层和基体之间的界面，使氧化层均匀脱落。
本领域常用的不与酸洗液反应的膜均能达到本发明保护的目的，优选为聚四氟乙烯膜。可采用如下具体方法：在钛合金无缝管的外表面均匀缠绕聚四氟乙烯胶带。为了保证缠绕均匀，优选胶带厚度为0.2～0.4毫米，宽度为100～300毫米,优选在钛管外表面缠绕2～4层，保证胶带完全将钛管表面与外界隔开。聚四氟乙烯胶带缠绕是为了防止外表面与酸洗液发生发应。
将喷丸后的聚四氟乙烯胶带缠绕的钛合金无缝管浸入酸洗液中酸洗，酸洗时间为3～5分钟。酸洗液由以下重量百分比的组分组成：1～2％氢氟酸，10～20％硝酸，其余为水。因聚四氟乙烯胶带不与酸洗液发生反应，所以只有钛管内表面与酸洗液发生反应；反应后用清水冲洗钛合金无缝管内外表面，去除内外表面残留的酸洗液。
进一步的，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行如下处理：对钛合金无缝管的外表面采用砂带抛光，抛光深度小于0.1毫米。为了提高抛光效率和防止其它金属污染，砂带采用未抛光过其它金属的新砂带。
具体的，本发明可采用如下具体工艺流程来实现：检查钛合金管外径、壁厚、重量→内表面喷丸→外表面缠绕胶带→酸洗→清水冲洗→去除胶带→抛光外表面→检查钛合金管外径、壁厚、重量。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
生产88.9*6.45钛合金管，去除钛合金管内外表面氧化层，工艺流程：检查钛合金管外径、壁厚、重量→内表面喷丸→外表面缠绕胶带→酸洗→清水冲洗→去除胶带→抛光外表面→检查钛合金管外径、壁厚、重量。
其中，喷丸采用直径为1mm的钢丸，喷丸空气压力保持在0.8兆帕，钛管外表面缠绕厚度0.3毫米，宽度200毫米的聚四氟乙烯胶带，在外表面缠绕三层，将钛管浸入酸洗液中3.5分钟，酸洗液由1.5％氢氟酸+15％硝酸+水组成，清水冲洗钛管内外表面，去除内外表面残留的酸液；去除钛管外表面的聚四氟乙烯胶带，对钛管外表面采用宽度为300毫米、粒度为50目的砂带抛光，抛光深度0.08毫米。经检查，表面处理后外径减少0.16毫米，壁厚减薄2.7％，重量损失为2.7％。
实施例2
生产114*6.88钛合金管，去除钛合金管内外表面氧化层，工艺流程：检查钛合金管外径、壁厚、重量→内表面喷丸→外表面缠绕胶带→酸洗→清水冲洗→去除胶带→抛光外表面→检查钛合金管外径、壁厚、重量。
其中，喷丸采用直径为1mm的钢丸，喷丸空气压力保持在0.9兆帕，钛管外表面缠绕厚度0.4毫米，宽度300毫米的聚四氟乙烯胶带，在外表面缠绕三层，将钛管浸入酸洗液中4分钟，酸洗液由1.5％氢氟酸+15％硝酸+水组成，清水冲洗钛管内外表面，去除内外表面残留的酸液；去除钛管外表面的聚四氟乙烯胶带，对钛管外表面采用宽度为300毫米、粒度为50目的砂带抛光，抛光深度0.08毫米。经检查，表面处理后外径减少0.16毫米，壁厚减薄2.6％，重量损失为2.6％。
实施例3
生产73*5.51钛合金管，去除钛合金管内外表面氧化层，工艺流程：检查钛合金管外径、壁厚、重量→内表面喷丸→外表面缠绕胶带→酸洗→清水冲洗→去除胶带→抛光外表面→检查钛合金管外径、壁厚、重量。
其中，喷丸采用直径为1mm的钢丸，喷丸空气压力保持在0.7兆帕，钛管外表面缠绕厚度0.3毫米，宽度200毫米的聚四氟乙烯胶带，在外表面缠绕三层，将钛管浸入酸洗液中3分钟，酸洗液由1.5％氢氟酸+15％硝酸+水组成，清水冲洗钛管内外表面，去除内外表面残留的酸液；去除钛管外表面的聚四氟乙烯胶带，对钛管外表面采用宽度为300毫米、粒度为50目的砂带抛光，抛光深度0.08毫米。经检查，表面处理后外径减少0.16毫米，壁厚减薄2.9％，重量损失为2.9％。
Claims (9)
1.去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：分别对钛合金无缝管内表面和外表面的氧化层进行处理；其步骤如下：对钛合金无缝管的内表面喷丸后，在钛合金无缝管外表面贴保护膜，然后将钛合金无缝管浸入酸洗液中酸洗后，去除保护膜，对钛合金无缝管外表面的氧化层进行处理。
2.根据权利要求1所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：采用直径大于0.6毫米的钢丸对钛合金无缝管的内表面喷丸，喷丸空气压力≥0.4兆帕。
3.根据权利要求1或2所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：所述保护膜为不与酸洗液反应的膜。
4.根据权利要求3所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：在钛合金无缝管的外表面均匀缠绕聚四氟乙烯胶带，所述聚四氟乙烯胶带厚度为0.2～0.4毫米，宽度为100～300毫米,聚四氟乙烯胶带缠绕2～4层。
5.根据权利要求1所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：酸洗时间为3～5分钟。
6.根据权利要求1所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：所述酸洗液由以下重量百分比的组分组成：1～2％氢氟酸，10～20％硝酸，其余为水。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：对钛合金无缝管外表面的氧化层进行如下处理：对钛合金无缝管的外表面采用砂带抛光，抛光深度小于0.1毫米。
8.根据权利要求3所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：对钛合金无缝管外表面的氧化层进行如下处理：对钛合金无缝管的外表面采用砂带抛光，抛光深度小于0.1毫米。
9.根据权利要求4所述的去除钛合金无缝管内外表面氧化层的方法，其特征在于：对钛合金无缝管外表面的氧化层进行如下处理：对钛合金无缝管的外表面采用砂带抛光，抛光深度小于0.1毫米。
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