一种焊钛管的生产工艺的制作方法

1.本发明涉及焊钛管的加工工艺领域，尤其涉及一种焊钛管的生产工艺。


背景技术：

2.钛管质量轻，强度高，机械性能优越。它广泛应用于热交换设备，如列管式换热器、盘管式换热器、蛇形管式换热器、冷凝器、蒸发器和输送管道等。目前，很多核电工业把钛管作为其机组标准用管。钛管主要有无缝管和焊管两种，由于薄壁无缝管成品率低且造价高，对环境污染性大，钛焊管便成为管材生产的一种趋势。
3.现有技术中的焊钛管，其加工时产生的焊缝组织存在一定差异，焊缝质量差，无法满足使用需求，尤其是对于壁厚大的钛管，且焊钛管在生产加工过程中，对钛管的检测力度较小，不利于生产工艺的精进和生产技术的进步，从而影响长期的生产效益。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的钛管焊接质量差，且检测力度下的缺点，而提出的一种焊钛管的生产工艺。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种焊钛管的生产工艺，包括以下步骤：
7.s1、将成卷的钛带展开压平，并进行裁切，裁切得到的钛条的两侧边进行缺口加工；
8.s2、利用辊式冷弯成型机将缺口加工后的钛条制成为开口钛管，有缺口的侧边位于开口对接边；
9.s3、对闭口钛管的闭口处进行氩弧焊，并进行在线退火处理，得到焊钛管半成品；
10.s4、退火处理后的焊钛管打磨后进行冷轧缩径，随后依次进行第二次退火处理和第二次打磨处理，并矫直得到焊钛管成品；
11.s5、对矫正后的焊钛管成品进行尺寸检测和超声波探伤检测，将焊钛管成品分成合格品和探伤不合格品和尺寸不合格品；
12.s6、对探伤不合格品进行抽样检测，利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察缺陷处的横截面，分析缺陷产品的原因后对焊接工艺参数进行调整，对尺寸不合格品进行统计分析，及时调整成型工艺参数；
13.s7、在合格的焊钛管表面涂刷油层，入库存放。
14.优选的，步骤s1中缺口加工后的钛带侧边断截面为上大下两个三角状，缺口总深度为钛带厚度的三分之二。
15.优选的，步骤s3中氩弧焊的焊接过程中添加惰性气体保护，惰性气体为氩气、氦气中的一种。
16.优选的，步骤s3中，钛管焊接前后分别进行预加热和保温处理，预加热和保温处理的温度均为180～320℃。
17.优选的，步骤s3中，焊接时进行4层4道焊接，焊接时的倾角为30～60
°
，焊接头与焊缝的距离为1～4mm。
18.优选的，步骤s4中，冷轧缩径为多次操作，每次冷轧缩径的缩径率控制在2～5％，且每次冷轧缩径后都需对焊钛管进行酸洗处理。
19.优选的，步骤s3中退火处理的温度为450～600℃，保温时间为1.5～2h，步骤s4中第二次退火处理的温度为550～700℃，保温时间为2～3.5h。
20.优选的，步骤s5中，超声波探伤检测后，需要在不合格产品上将缺陷处标出。
21.本发明的有益效果为：
22.1、本发明适用于大厚度的焊钛管的加工，在加工过程中，通过在冷弯成型前，对钛带的侧边进行缺口加工处理，可减少冷弯成型后，焊缝的厚度，并可三角形状与多层多道的焊接配合，可提高焊缝处的抗冲击性能，提高焊缝质量；
23.2、本发明中的，焊钛管的加工进过焊接、退火和打磨处理、冷轧缩径、二次退火和打磨处理、矫直后得到焊钛管成品，先后两次的退火处理可以使焊缝各处的组织和性能与钛管一致，提高焊接质量和钛管的整体性，以及焊接的无缝化，同时冷轧缩径后钛管的壁厚和尺寸更加精准，提高产品质量；
24.3、本发明中，在焊钛管成品加工完成后进行尺寸检测和超声波探伤检测，并利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察缺陷处的横截面，分析缺陷产品的原因后对焊接工艺参数进行调整，对尺寸不合格品进行统计分析，及时调整成型工艺参数，便于工作人员及时根据实际生产情况调整加工工艺的参数，精进工艺，有助于进一步的提高产品质量和合格率，并更加全面掌握生产情况，提高生产的经济效益。
附图说明
25.图1为本发明中钛管焊接后的结构示意图。
26.图中标号：1、钛管；2、焊缝区。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.实施例一
29.一种焊钛管的生产工艺，包括以下步骤：
30.s1、将成卷的钛带展开压平，并进行裁切，裁切得到的钛条的两侧边进行缺口加工，缺口加工后的钛带侧边断截面为上大下两个三角状，缺口总深度为钛带厚度的三分之二，缺口加工产生的废料回收利用；
31.s2、利用辊式冷弯成型机将缺口加工后的钛条制成为开口钛管，有缺口的侧边位于开口对接边；
32.s3、对闭口钛管的闭口处进行氩弧焊，具体为mig,钛管焊接前后分别进行预加热和保温处理，预加热和保温处理的温度均为180～320℃，氩弧焊的焊接过程中添加氩气保护，焊接时进行4层4道焊接，焊接时的倾角为30
°
，焊接头与焊缝的距离为1.5mm，焊接后进行在线退火处理，退火处理的温度为460℃，保温时间为1.5h，得到焊钛管半成品；
33.s4、退火处理后的焊钛管打磨后进行冷轧缩径，冷轧缩径为多次操作，每次冷轧缩径的缩径率控制在2％，且每次冷轧缩径后都需对焊钛管进行酸洗处理，随后依次进行第二次退火处理和第二次打磨处理，第二次退火处理的温度为580℃，保温时间为2h，随后矫直得到焊钛管成品；
34.s5、对矫正后的焊钛管成品进行尺寸检测和超声波探伤检测，将焊钛管成品分成合格品和探伤不合格品和尺寸不合格品，其中探伤不合格品需要在超声波探伤检测后用记号笔将缺陷处标出；
35.s6、对探伤不合格品进行抽样检测，利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察缺陷处的横截面，分析缺陷产品的原因后对焊接工艺参数进行调整，对尺寸不合格品进行统计分析，及时调整成型工艺参数；
36.s7、在合格的焊钛管表面涂刷油层，入库存放。
37.实施例二
38.一种焊钛管的生产工艺，包括以下步骤：
39.s1、将成卷的钛带展开压平，并进行裁切，裁切得到的钛条的两侧边进行缺口加工，缺口加工后的钛带侧边断截面为上大下两个三角状，缺口总深度为钛带厚度的三分之二，缺口加工产生的废料回收利用；
40.s2、利用辊式冷弯成型机将缺口加工后的钛条制成为开口钛管，有缺口的侧边位于开口对接边；
41.s3、对闭口钛管的闭口处进行氩弧焊，具体为tig,钛管焊接前后分别进行预加热和保温处理，预加热和保温处理的温度均为200℃，氩弧焊的焊接过程中添加氦气保护，焊接时进行4层4道焊接，焊接时的倾角为40
°
，焊接头与焊缝的距离为2mm，焊接后进行在线退火处理，退火处理的温度为500℃，保温时间为1.5h，得到焊钛管半成品；
42.s4、退火处理后的焊钛管打磨后进行冷轧缩径，冷轧缩径为多次操作，每次冷轧缩径的缩径率控制在2％，且每次冷轧缩径后都需对焊钛管进行酸洗处理，随后依次进行第二次退火处理和第二次打磨处理，第二次退火处理的温度为600℃，保温时间为2.5h，随后矫直得到焊钛管成品；
43.s5、对矫正后的焊钛管成品进行尺寸检测和超声波探伤检测，将焊钛管成品分成合格品和探伤不合格品和尺寸不合格品，其中探伤不合格品需要在超声波探伤检测后用记号笔将缺陷处标出；
44.s6、对探伤不合格品进行抽样检测，利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察缺陷处的横截面，分析缺陷产品的原因后对焊接工艺参数进行调整，对尺寸不合格品进行统计分析，及时调整成型工艺参数；
45.s7、在合格的焊钛管表面涂刷油层，入库存放。
46.实施例三
47.一种焊钛管的生产工艺，包括以下步骤：
48.s1、将成卷的钛带展开压平，并进行裁切，裁切得到的钛条的两侧边进行缺口加工，缺口加工后的钛带侧边断截面为上大下两个三角状，缺口总深度为钛带厚度的三分之二，缺口加工产生的废料回收利用；
49.s2、利用辊式冷弯成型机将缺口加工后的钛条制成为开口钛管，有缺口的侧边位
于开口对接边；
50.s3、对闭口钛管的闭口处进行氩弧焊，具体为mag,钛管焊接前后分别进行预加热和保温处理，预加热和保温处理的温度均为220℃，氩弧焊的焊接过程中添加氦气保护，焊接时进行4层4道焊接，焊接时的倾角为45
°
，焊接头与焊缝的距离为2.5mm，焊接后进行在线退火处理，退火处理的温度为460℃，保温时间为2h，得到焊钛管半成品；
51.s4、退火处理后的焊钛管打磨后进行冷轧缩径，冷轧缩径为多次操作，每次冷轧缩径的缩径率控制在3％，且每次冷轧缩径后都需对焊钛管进行酸洗处理，随后依次进行第二次退火处理和第二次打磨处理，第二次退火处理的温度为600℃，保温时间为3h，随后矫直得到焊钛管成品；
52.s5、对矫正后的焊钛管成品进行尺寸检测和超声波探伤检测，将焊钛管成品分成合格品和探伤不合格品和尺寸不合格品，其中探伤不合格品需要在超声波探伤检测后用记号笔将缺陷处标出；
53.s6、对探伤不合格品进行抽样检测，利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察缺陷处的横截面，分析缺陷产品的原因后对焊接工艺参数进行调整，对尺寸不合格品进行统计分析，及时调整成型工艺参数；
54.s7、在合格的焊钛管表面涂刷油层，入库存放。
55.上述三组实施例中，步骤3中，焊接后的焊缝区的结构见图1。
56.将三组实施例中生产的焊钛管，分别标注为1、2、3，对标号1-4的焊钛管进行焊缝性能测试结果，具体如下：
[0057][0058][0059]
通过上表可以看出，本发明的生产工艺制作的焊钛管，其焊缝抗冲击韧性强，硬度大，提高了焊接质量和焊接性能，另外，根据加工工艺，更适用于大厚壁的钛管加工。
[0060]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。