CN108213109B - 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法 - Google Patents

一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108213109B
CN108213109B CN201711361180.6A CN201711361180A CN108213109B CN 108213109 B CN108213109 B CN 108213109B CN 201711361180 A CN201711361180 A CN 201711361180A CN 108213109 B CN108213109 B CN 108213109B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tubing
niobium
spinning
pass
diameter
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.)
Active
Application number
CN201711361180.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108213109A (zh
Inventor
郭胜利
汤振雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Youyan Technology Group Co ltd
Youyan Technology Group Co ltd
Original Assignee
Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals filed Critical Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority to CN201711361180.6A priority Critical patent/CN108213109B/zh
Publication of CN108213109A publication Critical patent/CN108213109A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108213109B publication Critical patent/CN108213109B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • 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

Abstract

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法。具体步骤为：(1)采用高速温挤压制备空心管坯，机加工挤压管坯内、外表面；(2)采用温旋压将机加工管坯进行多道次强力变薄旋压，温旋压总减薄率为70％以上；(3)将旋压半成品管材进行中间退火处理，对于直径小于80mm的薄壁管材，采用多道次轧制工艺制备成品管材；(4)对直径大于80mm的薄壁管材，采用多道次冷旋压工艺制备成品管材；(5)对所得的大直径超长薄壁铌及铌合金管材，酸洗和清洗后进行成品热处理。采用本发明制备的大直径超长薄壁铌及铌合金管材，产品组织均匀、综合性能高、附加值高，具有良好的应用推广前景和一定的经济效益和社会效益。

Description

一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法
技术领域
本发明专利属于金属管材加工技术领域，具体涉及一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法。
背景技术
铌及铌合金具有高温力学性能优良、热中子俘获截面小、耐腐蚀、塑-脆温度转变低等优点，在航空航天、石油化工、磁控溅射和超导等领域被广泛应用。目前，直径小于Φ60mm的铌及铌合金管材主要采用挤压+轧制工艺生产；直径大于Φ60mm的管材，主要采用挤压+机加工生产，机加工管材材料利用率极低，成形管材的壁厚和长度受限。中国专利CN201410789298公开了一种铌锆10合金管材的制备方法，通过将铌粉和海绵锆分别制成铌锭和锆条，然后在真空炉中用铌丝焊接到一起，经过熔炼提纯、氢化处理后制成铌锆合金粉，再经过脱氢处理后等静压成型、烧结得到铌锆合金管材。该方法制备的铌锆合金管材，同样存在管材的壁厚和长度受限的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备加工方法。用于生产高品质铌及铌合金管材产品。
一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法，其具体步骤如下：
(1)采用高速温挤压成形工艺制备空心管坯；
(2)机加工步骤(1)所得管坯内外表面；
(3)将步骤(2)的管坯，采用温旋压成形，进行多道次强力变薄旋压，得到半成品管材；
(4)将步骤(3)半成品管材进行中间真空退火处理；
(5)薄壁管材直径小于Φ80mm时，对步骤(3)退火管材进行多道次轧制，获得成品尺寸规格管材；
(6)薄壁管材直径大于Φ80mm时，对步骤(3)退火管材进行多道次冷旋压成形，获得成品尺寸规格管材；
(7)对步骤(5)和(6)所得的薄壁管材，经酸洗和清洗后进行成品退火。
步骤(1)中，所述高速温挤压成形工艺的挤压温度为500℃～700℃，挤压速度为80mm/s～200mm/s。
步骤(3)中，所述温旋压成形的旋压温度为350℃～500℃，道次减薄率为30％～50％，进给比为1.5mm/r～2.5mm/r，温旋压总减薄率为70％以上。
步骤(4)中，所述中间真空退火的温度为900℃～1350℃。
步骤(5)中，采用轧制工艺成形，多道次轧制的道次变形量为20％～40％，总变形量为60％～85％。
步骤(6)中，采用冷旋压工艺成形，多道次旋压的道次减薄率为20％～35％，冷旋压总减薄率为60％～85％。
步骤(7)中，所述成品真空退火的温度为900℃～1200℃。
步骤(7)中，所述成品管材壁厚为0.5mm～3mm，长度为3500mm～12000mm。
本发明的有益效果为：
1、挤压成形过程中材料受到三向压应力，极大的发挥了材料的成形性，采用高速温挤压成形，减少了高温挤压氧化，避免材料浪费；采用高速挤压，减少了温降，材料变形抗力相对较小，材料在温度变化很小的区间内成形，管坯的一致性较好。
2、采用温旋压成形，减少了中间退火次数；通过温旋压大塑性变形，细化组织和改善变形均匀性，提高产品的综合性能。
3、将挤压、旋压和轧制工艺有机结合，制备大直径超长薄壁管材，产品尺寸精度高，材料利用率高。
采用本发明制备加工的大直径超长薄壁铌及铌合金管材，产品组织均匀性好、综合性能高。本发明为高性能、高质量、大直径超长薄壁铌及铌合金管材制备加工提供了新途径，产品可用于航空航天、石油化工、核工业、磁控溅射和超导等高科技领域和普通民用的各行各业，应用前景良好，具有一定的经济效益和社会效益。
具体实施方式
本发明提供一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备加工方法，下面结合具体的实施例对其做进一步说明。
实施例1
大直径超长薄壁铌管材规格为Φ75×0.7×10000mm，采用高速温挤压将真空电子束熔炼的铸锭挤压成Φ105×15mm的管坯，挤压温度为550℃，挤压速度为150mm/s。机加工挤压管坯内外表面，采用温旋压成形将挤压管坯旋压成Φ81×3mm的半成品管材，旋压温度为400℃，道次减薄率为30～40％，进给比为1.8mm/r，温旋压总减薄率为70％。将Φ81×3mm的半成品管材进行真空退火热处理，退火温度为950℃，保温时间为1.5h。将退火Φ81×3mm的管材轧制成Φ75×0.7mm，轧制道次变形量为25％～35％，轧制总变形量为77％。将轧制管材经酸洗和清洗后进行成品真空退火，退火温度为900℃，保温时间为1h，获得规格为Φ75×0.7×10000mm的铌管材。
实施例2
大直径超长薄壁铌锆合金(Nb-1Zr)管材规格为Φ105×1.5×4000mm，采用高速温挤压将真空电子束熔炼的铸锭挤压成Φ140×20mm的管坯，挤压温度为600℃，挤压速度为120mm/s。机加工挤压管坯内外表面，获得规格为Φ138.4×18mm的旋压管坯。采用温旋压成形将挤压管坯旋压成Φ111.3×4.5mm的半成品管材，旋压温度为450℃，道次减薄率为30％～40％，进给比为2mm/r，温旋压总减薄率为75％。将Φ111.3×4.5mm的半成品管材进行真空退火热处理，退火温度为1200℃，保温时间为2h。将退火Φ111.3×4.5mm的管材进行精密冷旋压成形，多道次旋压的道次减薄率为20％～35％，旋压成Φ105×1.5mm管材，旋压总减薄率为67％。将旋压管材经酸洗和清洗后进行成品真空退火，退火温度为1150℃，保温时间为1.5h，获得规格为Φ105×1.5×4000mm的铌锆合金(Nb-1Zr)管材。
实施例3
大直径超长薄壁铌锆合金(Nb-1Zr)管材规格为Φ150×2×4500mm，采用高速温挤压将真空电子束熔炼的铸锭挤压成Φ189×22mm的管坯，挤压温度为650℃，挤压速度为150mm/s。机加工挤压管坯内外表面，获得规格为Φ186.4×20mm的旋压管坯。采用温旋压成形将挤压管坯旋压成Φ156.3×5mm的半成品管材，旋压温度为500℃，道次减薄率为30％～40％，进给比为2.2mm/r，温旋压总减薄率为75％。将Φ156.3×5mm的半成品管材进行真空退火热处理，退火温度为1250℃，保温时间为2.5h。将退火Φ156.3×5mm的管材进行精密冷旋压成形，多道次旋压的道次减薄率为20％～35％，旋压成Φ150×2mm管材，冷旋压总减薄率为60％。将旋压管材经酸洗和清洗后进行成品真空退火，退火温度为1200℃，保温时间为1.5h，获得规格为Φ150×2×4500mm的铌锆合金(Nb-1Zr)管材。

Claims (5)

1.一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)采用高速温挤压成形工艺制备空心管坯；步骤(1)中，所述高速温挤压成形工艺的挤压温度为500℃～700℃；
(2)机加工步骤(1)所得管坯内外表面；
(3)将步骤(2)的管坯，采用温旋压成形，进行多道次强力变薄旋压，得到半成品管材；步骤(3)中，所述温旋压成形的旋压温度为350℃～500℃；
(4)将步骤(3)半成品管材进行中间真空退火处理；步骤(4)中，所述中间真空退火的温度为950℃～1350℃；
(5)产品为Φ60mm＜直径＜Φ80mm薄壁管材时，对步骤(4)退火管材进行多道次轧制，获得所需尺寸规格管材；
(6)产品为直径大于Φ80mm薄壁管材时，对步骤(4)退火管材进行多道次冷旋压成形，获得所需尺寸规格管材；
(7)对步骤(5)和(6)所得的薄壁管材，经酸洗和清洗后进行成品真空退火；步骤(7)中，所述成品真空退火的温度为900℃～1200℃；
步骤(7)中，成品真空退火后的管材外径为Φ60～200mm，壁厚为0.5mm～3mm，长度为3500mm～12000mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高速温挤压成形工艺的挤压速度为80mm/s～200mm/s。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述温旋压成形的道次减薄率为30％～50％，进给比为1.5mm/r～2.5mm/r，温旋压总减薄率为70％以上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，采用轧制工艺成形，多道次轧制的道次变形量为20％～40％，总变形量为60％～85％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，采用冷旋压工艺成形，多道次旋压的道次减薄率为20％～35％，冷旋压总减薄率为60％～85％。
CN201711361180.6A 2017-12-18 2017-12-18 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法 Active CN108213109B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711361180.6A CN108213109B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711361180.6A CN108213109B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108213109A CN108213109A (zh) 2018-06-29
CN108213109B true CN108213109B (zh) 2019-10-29

Family

ID=62652417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711361180.6A Active CN108213109B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108213109B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109226326B (zh) * 2018-09-30 2020-07-21 西北有色金属研究院 一种波纹管用铌合金薄壁管的制备方法
CN111215473B (zh) * 2018-11-23 2022-02-08 有研金属复材技术有限公司 一种高精密小直径薄壁可扩口弯曲铝合金管材的制备方法
CN109622658B (zh) * 2018-12-12 2021-01-26 有研工程技术研究院有限公司 一种大直径白铜薄壁管材的制备加工方法
CN110961515A (zh) * 2019-11-29 2020-04-07 上海新力动力设备研究所 一种钛合金薄壁筒体成形方法
CN113584366B (zh) * 2021-07-16 2022-07-12 洛阳高新四丰电子材料有限公司 一种铌合金溅射靶材及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102463273A (zh) * 2010-11-08 2012-05-23 北京有色金属研究总院 一种大口径镍基合金薄壁管材的制备方法
CN103866245B (zh) * 2012-12-18 2016-08-24 宁夏东方钽业股份有限公司 一种铌合金靶材及其制备方法
CN105665468B (zh) * 2014-11-21 2018-02-06 北京有色金属研究总院 一种高精度大直径薄壁钛管材的制备方法
CN104550311B (zh) * 2014-12-05 2017-06-13 宁夏东方钽业股份有限公司 一种生产超导铌管材的方法
CN104624713B (zh) * 2014-12-17 2016-08-10 北京有色金属研究总院 一种精密钛合金薄壁无缝小管的制备方法
CN105499920B (zh) * 2015-12-08 2018-08-21 安徽宝泰特种材料有限公司 一种大口径厚壁无缝铌管材的制造方法
CN106862863A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 北京有色金属研究总院 一种大直径超长超薄钛合金壳体的制备加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108213109A (zh) 2018-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108213109B (zh) 一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法
CN101704035A (zh) 一种高强钛合金薄壁管材的加工方法
CN103157956B (zh) 一种镍钛记忆合金细径厚壁管加工方法
CN103128102B (zh) 一种钛合金油井管的生产方法
CN101176882A (zh) 一种高强钛合金管材的加工工艺
CN102463272A (zh) 一种小口径镍基合金薄壁管材的短流程制备方法
CN103522007A (zh) 一种tc25钛合金环件制造方法
CN103143660B (zh) 一种tc17钛合金扁方形型材的制备方法
CN102371288A (zh) 一种高精度高强钛合金无缝管材的制备方法
CN102909237B (zh) 一种ta18厚壁管材的制备方法
CN107537876B (zh) 一种大口径薄壁钛无缝管的生产方法
CN105665468A (zh) 一种高精度大直径薄壁钛管材的制备方法
CN102172822A (zh) 一种高精度厚壁管的加工工艺
CN102345035B (zh) 一种钛镍形状记忆合金材料的生产工艺
CN103170797A (zh) 一种大直径高质量管坯或环坯的复合挤压制备方法
CN105436232B (zh) 一种高质量铪棒材的制备方法
CN105568195A (zh) 一种高精度高强钛合金无缝管材的制备方法
CN111530962B (zh) 用于小口径厚壁钛合金无缝管的生产方法
CN110170543A (zh) 一种钛合金无缝管短流程加工方法
CN109365700A (zh) 复杂弧形变截面锻件合锻碾轧成形方法
CN113976659A (zh) 一种基于外场辅助增材制造金属管材的方法
CN105964721A (zh) 一种钼及钼合金管材的制备方法
CN104368621B (zh) 一种金属板材的制造方法
CN105171362A (zh) 森吉米尔中间辊的制造方法
CN114850219B (zh) 一种高精度细径薄壁镍钛合金管材的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100088, 2, Xinjie street, Xicheng District, Beijing

Patentee after: Youyan Technology Group Co.,Ltd.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Xicheng District, Beijing

Patentee before: GENERAL Research Institute FOR NONFERROUS METALS

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP03 Change of name, title or address

Address after: No. 2 Xinwai Street, Haidian District, Beijing, 100088

Patentee after: China Youyan Technology Group Co.,Ltd.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Xicheng District, Beijing

Patentee before: Youyan Technology Group Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address