CN108842098B - 一种钛合金管的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛合金管的加工工艺。包括以下几个步骤：（1）熔炼合金；（2）浇注；（3）穿孔和挤压；（4）轧制；（5）表面处理。本发明的加工工艺，以钛为主要原料，先浇注成铸锭，然后再进行打孔和挤压，得到的管材内表面光滑度好。

Description

一种钛合金管的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种钛合金管的加工工艺，属于钛管加工技术领域。
背景技术
钛及其合金因为具有高的比强度，美观的外形，可靠的耐腐蚀性能，优异的焊接性能，化学性能稳定，优异的耐压、防泄漏性能被广泛地应用于航天、化工、核工业以及兵器等领域。
但是钛合金的冷变形抗力大，回弹严重，塑性不高、冷加工性能差，目前，钛及钛合金无缝管的加工方法主要为冷轧法，但是存在表面质量差、壁厚不均等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种钛合金管的加工工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种钛合金管的加工工艺，包括以下几个步骤：
（1）熔炼合金：将原料置于熔炼炉中熔炼；所述原料为：钼2-3%，镍3-4%，锡2-3%，铝5-8%，硅0.2-0.4%，碳0.1-0.2%，铁1-2%，余下的为不可避免的杂质和钛；
（2）浇注：压铸机合模后，将合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为12-15MPa；得到铸锭；
（3）穿孔和挤压：将铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
（4）轧制：采用冷压机对管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；
（5）表面处理：去除钛铜棒表面的毛刺、裂纹。
所述的一种钛合金管的加工工艺，所述退火处理具体为：在真空条件下，将管坯快速升温至280-320℃，保温10-15min；缓慢升温至650-750℃，保温30-60min；然后快速冷却至280-320℃，保温10-15min；冷却至常温。
所述的一种钛合金管的加工工艺，所述除油处理具体为：将管坯置于除油剂中浸泡10-15min后，用水冲洗。
所述的一种钛合金管的加工工艺，所述除油剂包括淀粉、柠檬酸、钼酸钠、二甲基硅油、氯化钠、聚乙烯醇、硬质酸钠和水。
所述的一种钛合金管的加工工艺，所述除油剂各原料的重量份数分别为：淀粉20-30份、柠檬酸1-4份、钼酸钠4-8份、二甲基硅油5-10份、氯化钠1-4份、聚乙烯醇10-15份、硬脂酸钠5-10份和水20-30份。
所述的一种钛合金管的加工工艺，所述除油剂是通过以下步骤获得的：将水加热至60-80℃，加入淀粉后置于超声条件下搅拌20-40min；搅拌条件下加入氯化钠后加入柠檬酸，最后再依次加入钼酸钠、二甲基硅油、聚乙烯醇和硬脂酸钠，得到最终的除油剂。
本发明所达到的有益效果：
本发明的加工工艺，以钛为主要原料，先浇注成铸锭，然后再进行打孔和挤压，得到的管材内表面光滑度好；
通过分段退火的处理方式，使得钛合金管退火充分、晶粒细化，组织排布均匀，从而使得最后的钛合金管成品壁厚均匀，表面质量好；
通过除油剂快速去除钛合金管表面脏污和油污，清洗方便。
本发明加工得到的钛管抗拉强度为550-570MPa、屈服强度为350-360MPa、延伸率为28%。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种钛合金管的加工工艺，包括以下几个步骤：
（1）熔炼合金：将原料置于熔炼炉中熔炼；所述原料为：钼2-3%，镍3-4%，锡2-3%，铝5-8%，硅0.2-0.4%，碳0.1-0.2%，铁1-2%，余下的为不可避免的杂质和钛；
（2）浇注：压铸机合模后，将合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为12-15MPa；得到铸锭；
（3）穿孔和挤压：将铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
（4）轧制：采用冷压机对管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；所述除油处理具体为：将管坯置于除油剂中浸泡10-15min后，用水冲洗；所述退火处理具体为：在真空条件下，将管坯快速升温至280-320℃，保温10-15min；缓慢升温至650-750℃，保温30-60min；然后快速冷却至280-320℃，保温10-15min；冷却至常温。
（5）表面处理：去除钛铜棒表面的毛刺、裂纹。
所述除油剂包括以下重量份数的原料：淀粉20份、柠檬酸1份、钼酸钠4份、二甲基硅油10份、氯化钠1份、聚乙烯醇15份、硬脂酸钠5份和水20份。
所述除油剂是通过以下步骤获得的：将水加热至60-80℃，加入淀粉后置于超声条件下搅拌20-40min；搅拌条件下加入氯化钠后加入柠檬酸，最后再依次加入钼酸钠、二甲基硅油、聚乙烯醇和硬脂酸钠，得到最终的除油剂。
除油剂制作简单，使用方便，除油效果好，能够去除管坯表面的油污和脏污；
实施例2
一种钛合金管的加工工艺，包括以下几个步骤：
（1）熔炼合金：将原料置于熔炼炉中熔炼；所述原料为：钼2-3%，镍3-4%，锡2-3%，铝5-8%，硅0.2-0.4%，碳0.1-0.2%，铁1-2%，余下的为不可避免的杂质和钛；
（2）浇注：压铸机合模后，将合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为12-15MPa；得到铸锭；
（3）穿孔和挤压：将铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
（4）轧制：采用冷压机对管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；所述除油处理具体为：将管坯置于除油剂中浸泡10-15min后，用水冲洗；所述退火处理具体为：在真空条件下，将管坯快速升温至280-320℃，保温10-15min；缓慢升温至650-750℃，保温30-60min；然后快速冷却至280-320℃，保温10-15min；冷却至常温。
（5）表面处理：去除钛铜棒表面的毛刺、裂纹。
所述除油剂包括以下重量份数的原料：淀粉30份、柠檬酸4份、钼酸钠8份、二甲基硅油5份、氯化钠4份、聚乙烯醇10份、硬脂酸钠10份和水30份。
所述除油剂是通过以下步骤获得的：将水加热至60-80℃，加入淀粉后置于超声条件下搅拌20-40min；搅拌条件下加入氯化钠后加入柠檬酸，最后再依次加入钼酸钠、二甲基硅油、聚乙烯醇和硬脂酸钠，得到最终的除油剂。
实施例3
一种钛合金管的加工工艺，包括以下几个步骤：
（1）熔炼合金：将原料置于熔炼炉中熔炼；所述原料为：钼2-3%，镍3-4%，锡2-3%，铝5-8%，硅0.2-0.4%，碳0.1-0.2%，铁1-2%，余下的为不可避免的杂质和钛；
（2）浇注：压铸机合模后，将合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为12-15MPa；得到铸锭；
（3）穿孔和挤压：将铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
（4）轧制：采用冷压机对管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；所述除油处理具体为：将管坯置于除油剂中浸泡10-15min后，用水冲洗；所述退火处理具体为：在真空条件下，将管坯快速升温至280-320℃，保温10-15min；缓慢升温至650-750℃，保温30-60min；然后快速冷却至280-320℃，保温10-15min；冷却至常温。
（5）表面处理：去除钛铜棒表面的毛刺、裂纹。
所述除油剂包括以下重量份数的原料：淀粉26份、柠檬酸3份、钼酸钠5份、二甲基硅油8份、氯化钠3份、聚乙烯醇14份、硬脂酸钠6份和水24份。
所述除油剂是通过以下步骤获得的：将水加热至60-80℃，加入淀粉后置于超声条件下搅拌20-40min；搅拌条件下加入氯化钠后加入柠檬酸，最后再依次加入钼酸钠、二甲基硅油、聚乙烯醇和硬脂酸钠，得到最终的除油剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种钛合金管的加工工艺，其特征是，包括以下几个步骤：
（1）熔炼合金：将原料置于熔炼炉中熔炼；所述原料为：钼2-3%，镍3-4%，锡2-3%，铝5-8%，硅0 .2-0 .4%，碳0 .1-0 .2%，铁1-2%，余下的为不可避免的杂质和钛；
（2）浇注：压铸机合模后，将合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为12-15MPa；得到铸锭；
（3）穿孔和挤压：将铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
（4）轧制：采用冷压机对管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；所述退火处理具体为：在真空条件下，将管坯快速升温至280-320℃，保温10-15min；缓慢升温至650-750℃，保温30-60min；然后快速冷却至280-320℃，保温10-15min；冷却至常温。
（5）表面处理：去除管坯表面的毛刺、裂纹。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金管的加工工艺，其特征是，所述除油处理具体为：将管坯置于除油剂中浸泡10-15min后，用水冲洗。
3.根据权利要求2所述的一种钛合金管的加工工艺，其特征是，所述除油剂包括淀粉、柠檬酸、钼酸钠、二甲基硅油、氯化钠、聚乙烯醇、硬质酸钠和水。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金管的加工工艺，其特征是，所述除油剂各原料的重量份数分别为：淀粉20-30份、柠檬酸1-4份、钼酸钠4-8份、二甲基硅油5-10份、氯化钠1-4份、聚乙烯醇10-15份、硬脂酸钠5-10份和水20-30份。
5.根据权利要求2或3所述的一种钛合金管的加工工艺，其特征是，所述除油剂是通过以下步骤获得的：将水加热至60-80℃，加入淀粉后置于超声条件下搅拌20-40min；搅拌条件下加入氯化钠后加入柠檬酸，最后再依次加入钼酸钠、二甲基硅油、聚乙烯醇和硬脂酸钠，得到最终的除油剂。
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