CN112872088A - 一种超长钛合金无缝挤压管材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长钛合金无缝挤压管材的制备方法，该方法将真空自耗电弧熔炼炉熔炼出的铸锭去除冒口和锭头，进行扒皮处理，然后在45MN和20MN快锻机上锻造成毛棒，进行扒皮、打中心孔，并进行平头和倒角处理，再涂抹防氧化涂层，放入电阻炉中加热后，裹腹润滑剂，随即放入25MN挤压机中进行挤压，再矫直、喷砂、精修得到超长钛合金无缝管材成品。本发明可降低生产成本制得超长无缝钛合金管材，且组织均匀，可加工性好。
Description
技术领域
本发明属于挤压加工技术领域，具体涉及一种超长无缝挤压钛合金管材的制备方法。
背景技术
目前市场上超长钛合金管材大多都是通过焊接工艺来实现的，由此得到的超长钛合金管材易出现缺陷，导致产品性能不佳，稳定性较差，材料利用率低；在大批量的工业生产中，生产成本较高，生产效率低。
发明内容
针对目前焊接而成的管材易出现缺陷的问题，本发明的目的在于提供一种超长无缝挤压钛合金管材制备方法，同时降低生产成本，提高生产效率。
本发明解决上述问题的技术方案为。
一种超长钛合金无缝挤压管材的制备方法，包括以下步骤。
利用真空自耗电弧熔炼出的φ750mm钛合金铸锭，去除钛合金铸锭的冒口和锭底，同时去除表面的缺陷，并对铸锭进行扒皮处理。
在45MN和20MN快锻机上将铸锭锻造成φ150mm ~ 300mm × L的毛棒。
将上步骤中的毛棒进行扒皮处理，控制其直径在φ120mm ~ 270mm，再利用锯床将毛棒锯切成350mm ~ 750mm的棒坯，根据制品内径规格在棒坯两端打中心孔，并进行平头和倒角处理；同时在表面均匀的涂抹防氧化涂层。
将上步骤中的棒坯放入电阻炉进行900℃ ~ 950℃加热，并保温2 ~ 4小时，然后裹腹润滑剂，随即将其送入25MN挤压机中挤压。
上步骤中的管材进行矫直，并进行喷砂等表面处理，再修磨得到无缝管材成品。
本发明的进一步改进在于：对棒坯打中心孔并贯穿整个坯料，其尺寸根据制品内径的规格而定。
本发明的进一步改进在于：毛棒倒角处理时长度为1.0 ~ 3.0mm，角度为30° ~60。
本发明的进一步改进在于：在整个挤压过程中挤压速度控制在5 ~ 45mm/s，挤压比控制在4 ~ 15。
本发明的进一步改进在于：管材矫直过程是在挤压完成后立即进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用45MN和20MN快锻机进行锻造，棒坯的加工性良好；且避免了传统焊接所造成的缺陷，材料利用率高，管材的质量更佳；矫直过程在挤压完成后立即进行，无需冷却，减少工序，提高生产效率。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细描述，有必要指出的是，以下具体实施方式只对本发明进行进一步的说明，不能理解为对发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员可根据上述发明内容对本发明做出非本质的改进和调整。
实例一
以制备超长TC4钛合金无缝挤压管材为例，具体操作步骤如下。
利用真空自耗电弧熔炼出φ750mm的TC4钛合金铸锭，去除钛合金铸锭的冒口和锭底，同时去除表面的缺陷，并对铸锭进行扒皮处理。
在45MN快锻机上将铸锭锻造成φ335mm × L的棒坯，再在20MN快锻机上锻造成φ195mm × L的棒坯。
将上步骤的毛棒进行扒皮处理，控制其直径为φ185mm，再利用锯床将毛棒锯切成φ185mm × 370mm的棒坯，并在其两端打直径为φ50mm的中心孔，并进行平头和倒角处理，倒角长度为3.0mm，角度为30°；同时在表面均匀的涂抹防氧化涂层。
将上步骤中的棒坯放入电阻炉加热，温度为920℃，保温时间为3小时，然后裹腹润滑剂，随即将其送入25MN挤压机中挤压，挤压速度为8mm/s。
将上步骤中的管坯矫直，并进行喷砂等表面处理，精修制得超长无缝TC4管材成品。
采用本发明制备的TC4钛合金管材，表面无裂纹等缺陷，其最大长度超过12000mm，延伸率大于18%，抗拉强度大于1210MPa，满足制品要求。
实例二
以制备超长TC11钛合金无缝挤压管材为例，具体操作步骤如下。
利用真空自耗电弧熔炼出φ750mm的TC11钛合金铸锭，去除钛合金铸锭的冒口和锭底，同时去除表面的缺陷，并对铸锭进行扒皮处理。
在45MN快锻机上将铸锭锻造成φ355mm × L的棒坯，再在20MN快锻机上锻造成φ255mm × L的棒坯。
将上步骤中的毛棒进行扒皮处理，控制其直径为φ235mm，再利用锯床将毛棒锯切成φ235mm × 400mm的棒坯，并在其两端打直径为φ45mm的中心孔，并进行平头和倒角处理，倒角长度为2.0mm，角度为50°；同时在表面均匀的涂抹防氧化涂层。
将上步骤中的棒坯放入电阻炉加热，温度为935℃，保温时间为4小时，取出裹腹润滑剂，随即将其送入25MN挤压机中挤压，挤压速度为15mm/s。
将上步骤中的管坯矫直，并进行喷砂等表面处理，精修制得超长无缝TC11管材成品。
Claims (5)
1.一种超长钛合金无缝挤压管材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）利用真空自耗电弧熔炼出的φ750mm钛合金铸锭，去除钛合金铸锭的冒口和锭底，同时去除表面的缺陷，并对铸锭进行扒皮处理；
2）在45MN和20MN快锻机上将铸锭锻造成φ150mm ~ 300mm × L的毛棒；
3）将步骤2）中的毛棒进行扒皮处理，控制其直径在φ120mm ~ 270mm，再利用锯床将毛棒锯切成长为350mm ~ 750mm的棒坯，根据制品内径规格在棒坯两端打中心孔，并进行平头和倒角处理；同时在表面均匀的涂抹防氧化涂层；
4）将步骤3）中的棒坯放入电阻炉进行900℃ ~ 950℃加热并保温2 ~ 4小时，取出后裹腹润滑剂，随即将其送入25MN挤压机中挤压；
5）对步骤4）中的管材进行矫直，并进行喷砂等表面处理，再修磨得到管材成品。
2.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，步骤3）中，倒角时的长度为1.0 ~3.0mm，角度为30° ~ 60°。
3.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，步骤3）中，对棒坯打中心孔并贯穿整个坯料。
4.根据权利要求1所述的钛合金，其特征在于，步骤4）中，在整个挤压过程中挤压速度控制在5 ~ 45mm/s，挤压比控制在4 ~ 15。
5.根据权利要求书1所述的钛合金，其特征在于，步骤5）中，矫直过程是在挤压完成后立即进行。
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