CN107675115A - 一种钛无缝管冷轧退火方法 - Google Patents

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王莹
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Abstract

本发明公开的是冶金技术领域的一种钛无缝管冷轧退火方法，包括以下步骤：制作钛管退火专用工装，工装上设有至少一个圆盘，圆盘上加工数个略大于钛管外径的孔；将钛管沿圆盘上的孔插入并固定在工装上；将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；向罩式炉中通入惰性气体，然后加热进行退火处理；退火完成后结束通入惰性气体，打开罩式炉，将工装和钛管吊出炉。本发明的有益效果是：采用罩式炉来替代传统的真空炉，成本更低，更容易实现，且冷却速度快,罩式炉退火周期更短；另一方面，钛管在退火处理时处于直立状态,不易弯曲,所以热处理后钛管直线度好,因此，本发明具有成本低、周期短、氧化少、钛管直线度好等优点。

Description

一种钛无缝管冷轧退火方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种钛无缝管冷轧退火方法。
背景技术
钛合金无缝管是一种由钛合金材料制成的具有中空截面、周边没有接缝的长条型管材。最初主要用于制作飞机发动机压气机部件及火箭、导弹和高速飞机的结构件。从60年代中期开始逐渐应用于电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等一般工业制造领域。
生产钛无缝管一般采用圆管坯挤压或穿孔后冷轧工艺,每道次冷轧都需要退火,因钛极易氧化,故多采用真空退火，然而，真空退火成本高、周期长，导致了钛无缝管价格高，产量低等问题。
发明内容
为克服现有钛无缝管真空退火成本高、周期长等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种氧化少、成本低、周期短的钛无缝管冷轧退火方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钛无缝管冷轧退火方法，包括以下步骤：
a、制作钛管退火专用工装，工装上设有至少一个圆盘，圆盘上加工数个略大于钛管外径的孔；
b、将钛管沿圆盘上的孔插入并固定在工装上；
c、将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；
d、向罩式炉中通入惰性气体，然后加热进行退火处理；
e、退火完成后结束通入惰性气体，打开罩式炉，将工装和钛管吊出炉。
进一步的是，所述惰性气体为氩气。
进一步的是，在步骤d中通入氩气时保证炉内氩气压力大于75mbar。
进一步的是，退火完成后等到炉温冷却到50℃以下后再结束通入氩气。
本发明的有益效果是：采用罩式炉来替代传统的真空炉，成本更低，更容易实现，因罩式炉不需要抽真空,且冷却速度快,罩式炉退火周期远短于真空炉；另一方面，因钛管在退火处理时处于直立状态,不易弯曲,所以热处理后钛管直线度好,尤其是大口径薄壁管，因此，本发明具有成本低、周期短、氧化少、钛管直线度好等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种钛无缝管冷轧退火方法，包括以下步骤：
a、制作钛管退火专用工装，工装上设有至少一个圆盘，圆盘上加工数个略大于钛管外径的孔；
b、将钛管沿圆盘上的孔插入并固定在工装上；
c、将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；
d、向罩式炉中通入惰性气体，然后加热进行退火处理；
e、退火完成后结束通入惰性气体，打开罩式炉，将工装和钛管吊出炉。
传统的钛无缝管在退火时一般都是直接放入真空炉进行，而真空炉结构较为复杂，并且要达到预定的真空条件需要耗费较多资源。而本发明采用的罩式炉结构简单的多，并且往里充入惰性气体要比抽真空更容易实现，成本较低。在退火过程中，惰性气体始终包围在钛管周围，将其与空气隔离，避免了钛管的氧化。退火完成后，惰性气体还可作为传递温度的介质，加快钛管冷却，提高退火效率。另一方面，本方法中还包括一套特定的专用工装，能够使钛管在退火处理时始终处于直立状态，保证了热处理后钛管的直线度。
在众多的惰性气体中，氩气更容易制备，且无毒无害，是作为保护气体的最优选择方案。
进一步的，在步骤d中通入氩气时需保证炉内氩气压力大于75mbar。该压力值的设定是为了保证氩气能够稳定的保护在钛管周围，避免钛管与空气接触而氧化。
最后在退火完成后，需要继续通入氩气，直到炉温冷却到50℃以下。如果提前停止通入氩气，钛管和炉内的残余温度有可能导致钛管与空气发生氧化反应。
以下为发明人对不同尺寸的钛无缝管进行退火处理的实施例，最终都得到了复合要求的钛无缝管。
实施例一：
规格为Φ114×9的TA2纯钛无缝管退火。
将20支规格为Φ114×9的TA2纯钛无缝管装入工装，将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；向罩式炉中通入氩气1小时，炉内氩气压力为85mbar；退火加热温度为630℃，保温时间为1小时，冷却时将加热罩换成风冷罩，经5小时冷却后炉温为48℃，打开罩式炉，吊出工装和钛管。本实施例所制得的TA2纯钛无缝管的弯曲度为1mm/m，表面均未出现氧化反应迹象。
实施例二：
规格为Φ219×6的TA2纯钛无缝管退火。
将15支规格为Φ219×6的TA2纯钛无缝管装入工装，将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；向罩式炉中通入氩气1小时，炉内氩气压力为85mbar；退火加热温度为600℃，保温时间为1.5小时，冷却时将加热罩换成风冷罩，经6小时冷却后炉温为49℃，打开罩式炉，吊出工装和钛管。本实施例所制得的TA2纯钛无缝管的弯曲度为1mm/m，表面均未出现氧化反应迹象。
实施例三：
规格为Φ324×7的TA2纯钛无缝管退火。
将10支规格为Φ324×7的TA2纯钛无缝管装入工装，将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；向罩式炉中通入氩气1小时，炉内氩气压力为85mbar；退火加热温度为650℃，保温时间为1.5小时，冷却时将加热罩换成风冷罩，经6.5小时冷却后炉温为49℃，打开罩式炉，吊出工装和钛管。本实施例所制得的TA2纯钛无缝管的弯曲度为1mm/m，表面均未出现氧化反应迹象。

Claims (1)

1.一种钛无缝管冷轧退火方法，其特征是，包括以下步骤：
a、制作钛管退火专用工装，工装上设有至少一个圆盘，圆盘上加工数个略大于钛管外径的孔；
b、将钛管沿圆盘上的孔插入并固定在工装上；
c、将工装和钛管吊装到罩式炉中，使钛管直立于罩式炉中；
d、向罩式炉中通入惰性气体氩气，保证炉内氩气压力大于75mbar，然后加热进行退火处理；
e、退火完成后炉冷，等到炉温冷却到50℃以下后再结束通入氩气，打开罩式炉，将工装和钛管吊出炉。
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