CN104772603A - 一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法 - Google Patents

一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法 Download PDF

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    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/16—Making tubes with varying diameter in longitudinal direction

Abstract

一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，本发明采用偏心变径管成型模具在油压机上挤压成型，减短了管料下料长度，较好的解决了原材料利用率较低，劳动强度大，生产效率低，生产成本较高等问题，对我国造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用，本发明制作的变径管产品达到了各项技术指标的要求，与传统的挤压的方法相比，新的成型工艺原材料利用率提高了10％以上，每件偏心变径管成型从以前需要50～60分钟缩短至现在的5～6分钟，节约了大量的成型时间，大大提高了生产效率，降低了能源消耗等。

Description

一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法
【技术领域】
本发明属于金属材料加工工艺制造领域，具体涉及一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法。
【背景技术】
已知的，钛合金是一种具有耐腐蚀、比强度高等优异性能的材料，目前在航空、航天、舰船、化工等行业广泛应用，其中钛合金变径管多用于船舶、海洋工程及化工等领域，由于钛合金有易氧化，硬化倾向较大，强度较高，韧性较低，屈服强度较高及成型性能较差的特点，成型时一般采取管料挤压成型方法制作。目前钛合金变径管产品采用挤压同心变径管→专用工装挤压→划线→切割→修磨→偏心变径管成型的制作工艺，每件偏心变径管比同规格同心变径管下料长度长30mm以上。由于其结构特点和特殊的生产工艺所致，使其在生产过程中材料损耗很大，原材料利用率较低，劳动强度大，生产效率低，从而导致生产成本较高。所以急需一种先进的成型工艺方法以提高原材料利用率，降低生产成本，提高生产效率等。
【发明内容】
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，本发明采用偏心变径管成型模具在油压机上挤压成型，减短了管料下料长度，较好的解决了原材料利用率较低，劳动强度大，生产效率低，生产成本较高等问题，对我国造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，具体步骤如下：
一、下料：
将所需钛合金管料按要求长度加工成管段，作为成型钛合金偏心变径管的坯料，下料后的管坯需清理端口毛刺，使端口平整；
二、表面镀铜：
接上步，将变径管坯料清理端口后内外表面进行镀铜处理；
三、润滑：
接上步，清除镀铜变径管管坯表面油脂和污垢，用汽油溶液溶解二硫化钼，充分混合后均匀涂于干净的管坯外表面，放置于干燥通风处晾干；
四、成型：
接上步，润滑好的坯料在油压机上由挤压成型模具挤压成型，每件坯料压制成一件变径管毛坯，保证成型出的毛坯满足机加工要求；
五、机加工：
接上步，成型后的变径管毛坯按要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足要求的变径管产品；
六、热处理：
接上步，机加工后的TA2变径管管件进行真空退火处理，退火温度为650～680℃，保温30～60min，炉冷，炉温冷至250℃以下时出炉空冷；
七、清洗：
接上步，变径管管件用复合酸洗液浸泡去除表面氧化产物，酸洗液为HNO3+H2SO4+H2O溶液，管件在酸洗液中浸泡约3～5min，应避免过酸洗，酸洗后用清水冲洗干净，放置于干燥通风处晾干；
八、喷砂处理：
接上步，用70～120目的棕刚玉砂粒在0.5～0.7MPa空气压力作用下，喷射清洗晾干后的变径管管件内外表面，直至油渍、污渍和酸洗变色完全去除。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第一步中钛合金管料通过锯床切割成管段，所述锯床为GZ4240A型自动立柱卧式带锯床。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第二步中汽油和二硫化钼的体积比为2：1。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第四步中的油压机为TDY35-315C型双动拉伸液压机。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第四步中挤压成型模具包括压杆、导筒、下模和退料块，在成型时先将导筒和下模装配在一起，将坯料放入导筒，把压杆放置在导筒内的坯料上端，油压机滑块推动压杆下行，将坯料压入下模成型获得变径管毛坯；退料时先卸下导筒，取出压杆，然后将下模翻转倒置在垫环上，把退料块放置于变径管毛坯小端，油压机滑块下行推动退料块使成型变径管毛坯脱模，最后搬离下模取下变径管成型毛坯。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第六步中真空退火处理时的退火炉为ZTL-520型立式真空退火炉。
所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，所述第七步中HNO3、H2SO4、H2O的体积比为1：3：20。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，本发明采用偏心变径管成型模具在油压机上挤压成型，减短了管料下料长度，较好的解决了原材料利用率较低，劳动强度大，生产效率低，生产成本较高等问题，对我国造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用，本发明制作的变径管产品达到了各项技术指标的要求，与传统的挤压的方法相比，新的成型工艺原材料利用率提高了10％以上，每件偏心变径管成型从以前需要50～60分钟缩短至现在的5～6分钟，节约了大量的成型时间，大大提高了生产效率，降低了能源消耗等。
【附图说明】
图1为本发明偏心变径管成型过程示意图；
图2为本发明偏心变径管退料过程示意图；
在图中：1、坯料；2、压杆；3、导筒；4、下模；5、退料块；6、垫环。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
本发明所述的一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，具体步骤如下：
一、下料：
将所需钛合金管料按要求长度加工成管段，作为成型钛合金偏心变径管的坯料，下料后的管坯需清理端口毛刺，使端口平整，所述钛合金管料通过锯床切割成管段，所述锯床为GZ4240A型自动立柱卧式带锯床；
二、表面镀铜：
接上步，将变径管坯料清理端口后内外表面进行镀铜处理，所述镀层厚度为8～15μm；
三、润滑：
接上步，清除镀铜变径管管坯表面油脂和污垢，用汽油溶液溶解二硫化钼，充分混合后均匀涂于干净的管坯外表面，放置于干燥通风处晾干，所述汽油和二硫化钼的体积比为2：1；
四、成型：
接上步，润滑好的坯料在油压机上由挤压成型模具挤压成型，每件坯料压制成一件变径管毛坯，保证成型出的毛坯满足机加工要求，所述的油压机为TDY35-315C型双动拉伸液压机，所述挤压成型模具包括压杆2、导筒3、下模4和退料块5，在成型时先将导筒3和下模4装配在一起，将坯料1放入导筒3，把压杆2放置在导筒3内的坯料1上端，油压机滑块推动压杆2下行，将坯料1压入下模4成型获得变径管毛坯；退料时先卸下导筒3，取出压杆2，然后将下模4翻转倒置在垫环6上，把退料块5放置于变径管毛坯小端，油压机滑块下行推动退料块5使成型变径管毛坯脱模，最后搬离下模4取下变径管成型毛坯；
五、机加工：
接上步，成型后的变径管毛坯按要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足要求的变径管产品；
六、热处理：
接上步，机加工后的TA2变径管管件进行真空退火处理，退火温度为650～680℃，保温30～60min，炉冷，炉温冷至250℃以下时出炉空冷，所述真空退火处理时的退火炉为ZTL-520型立式真空退火炉；
七、清洗：
接上步，变径管管件用复合酸洗液浸泡去除表面氧化产物，酸洗液为HNO3+H2SO4+H2O溶液，管件在酸洗液中浸泡约3～5min，应避免过酸洗，酸洗后用清水冲洗干净，放置于干燥通风处晾干；
八、喷砂处理：
接上步，用70～120目的棕刚玉砂粒在0.5～0.7MPa空气压力作用下，喷射清洗晾干后的变径管管件内外表面，直至油渍、污渍和酸洗变色完全去除，所述HNO3、H2SO4、H2O的体积比为1：3：20。
本发明中所述的挤压成型模具包括压杆2、导筒3、下模4和退料块5，在所述下模4的上端活动设有导筒3，所述导筒3的中部活动设有压杆2，所述压杆2连接油压机的压力杆，在下模4的下端设有退料块安装孔，在退料块安装孔内活动设有退料块5。
本发明的具体实施例如下：
实施例1：
本发明已应用于Φ114.3/Φ101.6规格的钛合金偏心变径管，其单件坯料重量从以前的0.94KG减为现在的0.8KG，材料利用率提高了14.9%，成型时间从以前的每件50～60分钟缩短至现在的每件5～6分钟。
实施例2：
本发明已应用于Φ101.6/Φ88.9规格的钛合金偏心变径管，其单件坯料重量从以前的0.62KG减为现在的0.49KG，材料利用率提高了20.9%，成型时间从以前的每件50～60分钟缩短至现在的每件5～6分钟。
实施例3：
本发明已应用于Φ88.9/Φ73.0规格的钛合金偏心变径管，其单件坯料重量从以前的0.5KG减为现在的0.39KG，材料利用率提高了22%，成型时间从以前的每件50～60分钟缩短至现在的每件5～6分钟。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (7)

1.一种钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：具体步骤如下：
一、下料：
将所需钛合金管料按要求长度加工成管段，作为成型钛合金偏心变径管的坯料，下料后的管坯需清理端口毛刺，使端口平整；
二、表面镀铜：
接上步，将变径管坯料清理端口后内外表面进行镀铜处理；
三、润滑：
接上步，清除镀铜变径管管坯表面油脂和污垢，用汽油溶液溶解二硫化钼，充分混合后均匀涂于干净的管坯外表面，放置于干燥通风处晾干；
四、成型：
接上步，润滑好的坯料在油压机上由挤压成型模具挤压成型，每件坯料压制成一件变径管毛坯，保证成型出的毛坯满足机加工要求；
五、机加工：
接上步，成型后的变径管毛坯按要求尺寸和表面粗糙度进行机加工，成为满足要求的变径管产品；
六、热处理：
接上步，机加工后的TA2变径管管件进行真空退火处理，退火温度为650～680℃，保温30～60min，炉冷，炉温冷至250℃以下时出炉空冷；
七、清洗：
接上步，变径管管件用复合酸洗液浸泡去除表面氧化产物，酸洗液为HNO3+H2SO4+H2O溶液，管件在酸洗液中浸泡约3～5min，应避免过酸洗，酸洗后用清水冲洗干净，放置于干燥通风处晾干；
八、喷砂处理：
接上步，用70～120目的棕刚玉砂粒在0.5～0.7MPa空气压力作用下，喷射清洗晾干后的变径管管件内外表面，直至油渍、污渍和酸洗变色完全去除。
2.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第一步中钛合金管料通过锯床切割成管段，所述锯床为GZ4240A型自动立柱卧式带锯床。
3.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第二步中汽油和二硫化钼的体积比为2：1。
4.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第四步中的油压机为TDY35-315C型双动拉伸液压机。
5.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第四步中挤压成型模具包括压杆（2）、导筒（3）、下模（4）和退料块（5），在成型时先将导筒（3）和下模（4）装配在一起，将坯料（1）放入导筒（3），把压杆（2）放置在导筒（3）内的坯料（1）上端，油压机滑块推动压杆（2）下行，将坯料（1）压入下模（4）成型获得变径管毛坯；退料时先卸下导筒（3），取出压杆（2），然后将下模（4）翻转倒置在垫环（6）上，把退料块（5）放置于变径管毛坯小端，油压机滑块下行推动退料块（5）使成型变径管毛坯脱模，最后搬离下模（4）取下变径管成型毛坯。
6.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第六步中真空退火处理时的退火炉为ZTL-520型立式真空退火炉。
7.根据权利要求1所述的钛合金偏心变径管的成型工艺方法，其特征是：所述第七步中HNO3、H2SO4、H2O的体积比为1：3：20。
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