制备钛合金无缝管的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属加工领域，具体而言，本发明涉及一种制备钛合金无缝管的方法。
【背景技术】
[0002]高强钛合金具有强度高、密度低、耐蚀性和耐热性好等特点。钛合金管材在航空航天、石油、特种化工、国防兵器、核工业等领域都是关键部位的理想材料。但是由于高强钛合金的室温变形抗力大、加工硬化显著、冷变易开裂，热加工过程粘性大、容易发生氧化和吸氢，使得加工出的材料力学性能不稳定，工艺性能不能达到要求，金相组织不合格，成品率过低。目前为止我国所用的高精度高强度钛合金管材大部分还是依赖进口。
[0003]因此，钛合金管的制备方法有待进一步研究。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备钛合金无缝管的方法，该方法可以有效制备综合力学性能较好的钛合金无缝管，同时可以显著降低原料成本，并且提高金属利用率。
[0005]在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备钛合金无缝管的方法，该方法包括:
[0006]将钛合金棒料进行第一热处理，以便得到经过第一热处理的钛合金棒料；
[0007]将所述经过第一热处理的钛合金棒料在900?950摄氏度的温度下保温30?60分钟，以便进行第二热处理，以便得到经过第二热处理的钛合金棒料；以及
[0008]将所述经过第二热处理的钛合金棒料进行温乳穿孔，以便获得所述钛合金无缝管。
[0009]根据本发明实施例的制备钛合金无缝管的方法，在温乳穿孔处理之前，将钛合金棒料在钛合金相变点温度以下进行热处理，然后将钛合金棒料进行温乳穿孔处理，从而可以保证所得钛合金无缝管中的钛合金晶粒组织不被破坏，因此使得在后续处理过程中钛合金不会出现微裂纹，进而显著提高钛合金无缝管的综合性能。
[0010]另外，根据本发明上述实施例的制备钛合金无缝管的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0011]在本发明的一些实施例中，将所述经过第一热处理的钛合金棒料在900?950摄氏度的温度下保温30?60分钟，以便进行第二热处理之前，对所述经过第一热处理的钛合金棒料进行碱洗处理和酸洗处理。由此，可以有效去除钛合金棒料表面的氧化层。
[0012]在本发明的一些实施例中，所述碱洗处理是采用氢氧化钠和硝酸钠的混合熔融液进行的，所述酸洗处理是采用氢氟酸和硝酸的混合液进行的。由此，可以进一步去除钛合金棒料表面的氧化层。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述第一热处理是在850?950摄氏度的温度下保温30?60分钟后进行空冷处理完成的。由此，可以使得钛合金棒料组织均匀、结构优化，并且释放应力为穿孔做准备。
[0014]在本发明的一些实施例中，所述制备钛合金无缝管的方法进一步包括:将所述钛合金无缝管进行第一退火处理，所述第一退火处理包括:将所述钛合金无缝管加热至580?600摄氏度并保温30分钟；以及将所述钛合金无缝管进行空冷处理。由此，可以去除钛合金无缝管的内应力，以便提高钛合金无缝管的综合性能。
[0015]在本发明的一些实施例中，所述制备钛合金无缝管的方法进一步包括:对经过所述第一退火处理的钛合金无缝管进行多道次乳制处理，每道次乳制处理包括:将经过所述第一退火处理的钛合金无缝管加热至850?900摄氏度进行乳制；以及将经过所述乳制的钛合金无缝管进行第二退火处理，其中，所述第二退火处理包括:将经过所述乳制的钛合金无缝管加热至580?600摄氏度并保温30分钟；以及将所述乳制的钛合金无缝管进行空冷处理。由此，可以有效制备得到多种规格的高强度、高精度的钛合金无缝管。
[0016]在本发明的一些实施例中，所述制备钛合金无缝管的方法进一步包括:对经过所述乳制处理的钛合金无缝管进行矫直、除油、精加工和表面修磨。由此，可以显著提高钛合金无缝管的精度。
[0017]在本发明的一些实施例中，所述制备钛合金无缝管的方法进一步包括:将所述钛合金无缝管进行第一退火处理之前，对所述钛合金无缝管进行矫直、检查和修正。由此，可以进一步提高钛合金无缝管的精度。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述制备钛合金无缝管的方法包括:(I)将所述钛合金棒料加热至850?950摄氏度并保温30分钟，以便进行第一热处理；(2)将经过所述第一热处理的钛合金棒料进行碱洗和酸洗处理；(3)对经过所述碱洗处理和酸洗处理的钛合金棒料在900?950摄氏度保温30?60分钟，以便进行第二热处理；(4)采用两辊斜乳穿孔机对经过所述第二热处理的钛合金棒料进行温乳穿孔处理，以便获得所述钛合金无缝管；(5)对所述钛合金无缝管进行矫直、检查和修正；(6)将所述钛合金无缝管在500?600摄氏度的温度下保温30分钟后进行空冷处理，以便进行第一退火处理；(7)将经过所述第一退火处理的钛合金无缝管加热至850?900摄氏度在三辊温乳管机多次乳制处理；以及
(8)对经过所述乳制处理的钛合金无缝管进行矫直、除油、精加工和表面修磨。由此，可以有效制备多种规格的高强度、高精度的钛合金无缝管。
[0019]在本发明的另一个方面，本发明提出了一种钛合金无缝管，该钛合金无缝管由上述所述制备钛合金无缝管的方法制备得到。由此，使得该钛合金无缝管具有更高的强度和精度。
【附图说明】
[0020]图1是根据本发明一个实施例的制备钛合金无缝管的方法结构示意图；
[0021]图2是根据本发明另一个实施例的制备钛合金无缝管的方法结构示意图；以及
[0022]图3是根据本发明再一个实施例的制备钛合金无缝管的方法结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备钛合金无缝管的方法。下面参考图1-3对制备钛合金无缝管的方法进行详细描述，根据本发明的实施例，该方法包括:
[0026]SlOO:第一热处理
[0027]根据本发明的实施例，将钛合金棒料进行第一热处理。根据本发明的实施例，第一热处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，第一热处理可以在850?950摄氏度的温度下保温30?60分钟后进行空冷处理完成的。发明人发现，如果处理温度过低，使得温度达不到相变温度，不能发生固溶时效转变，而温度过高容易形成粗大组织甚至过烧，而保温时间过短使得相变不完全，同时进行空冷处理，可以防止组织长大。由此，在该条件下对钛合金棒料进行第一热处理，可以使得钛合金棒料组织均匀、结构优化，并且释放应力为穿孔做准备。
[0028]S200:第二热处理
[0029]根据本发明的实施例，将经过第一热处理的钛合金棒料在900?950摄氏度的温度下保温30?60分钟，以便进行第二热处理，从而可以得到经过第二热处理的钛合金棒料。发明人发现，如果第二热处理温度过高(钛合金相变点以上)使得钛合金棒料内部钛合金晶粒组织被破坏，并且晶粒组织不能通过热处理进行调整，同时使得在后续温乳穿孔过程中容易发生氧化和吸氢，使得所得钛合金无缝管的抗拉强度提高、塑性降低，最终导致钛合金管无缝管的后续乳制处理过程中变形难，容易出现裂纹和开裂，且产品综合力学性能降低；而如果温度过低，将明显降低钛合金棒料的温乳穿孔效率。由此，将经过第一热处理的钛合金棒料在900?950°C (相变点温度以下)进行热处理，可以保证所得钛合金无缝管中的钛合金晶粒组织不被破坏，因此使得在后续处理过程中钛合金不会出现微裂纹，进而显著提高钛合金无缝管的综合性能。
[0030]S300:温乳穿孔
[0031]根据本发明的实施例，将经过第二热处理的