专利名称：一种钛合金管的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种合金管材的生产方法，特别是涉及一种钛合金管的生产方法。
背景技术：
钛合金管广泛用于石油、石化行业；航空航天领域；军工企业产品；核电行业；制药厂离心机、反应器等。钛合金管 具有较高的力学性能、优良的冲压性能，且切削加工性能良好，对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。目前钛合金冷轧生产工艺中，通常在每一个冷轧道次后进行氧化退火或者真空退火，一次加热至退火温度为600 90(TC，保温I 3小时，然后空冷至室温，如此循环，从坯管至成品需要进行多道次轧制和退火，浪费能源，不利于节约成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷轧伸长率高，工艺道次少，可节约成本的钛合金管的生产方法。本发明的技术方案是这样的一种钛合金管的生产方法，其特征在于依次包括步骤材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340 360°C，保温2 2. 5小时，然后加热至650 700°C，保温2. 5 3小时，再随炉冷却至400 450°C，最后出炉冷却至室温。在本发明的一个具体实施例中，所述第一次真空退火和三辊冷轧步骤之间还包括步骤冷拔、去油、酸洗，所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管伸长率为110 130%。在本发明的另一个具体实施例中，所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF3 5%、HNO3 15 18%，其余为水，酸洗温度为20 60°C。本发明所提供的技术方案的优点在于，真空退火时采用了二级升温加热和二级降温冷却的方式，钛合金管组织相变均匀，晶粒细化，机械性能好，无退火氧化膜，生产效率高。经过二辊轧制、冷拔和三辊轧制后钛合金管伸长率可达到170%，比传统微氧退火提高了 30%左右，减少工艺道次，节约生产成本。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。实施例I :对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe 0. 20%,C 0.08%,N 0.03%,H 0.015%,0 0. 18%、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF 3%, HNO3 15%，其余为水，酸洗温度为20°C。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度340°C，保温2小时，然后加热至650°C，保温时间2. 5小时，再随炉冷却至400°C以后，出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，钛合金管伸长率130%。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。实施例2:
对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe 0. 16%, C 0. 07%, N 0. 03%, H 0. 013%, 0 0. 16%、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF 3.5%、HNO3 16. 5%，其余为水，酸洗温度为30°C。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度345°C，保温2. 2小时，然后加热至670°C，保温时间2. 6小时，再随炉冷却至420°C以后，出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管伸长率为110%，去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，钛合金管伸长率130%。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。实施例3:对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe 0. 08%, C 0. 04%, N 0. 02%, H 0. 009%, 0 0.10%、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF 4%, HNO3 17. 5%，其余为水，酸洗温度为55°C。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度350°C，保温2. 4小时，然后加热至690°C，保温时间2. 9小时，再随炉冷却至450°C以后，出炉冷却至室温。用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管伸长率为130%，去油酸洗后利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，冷轧伸长率140%。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔5分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。实施例4: 对原材料管坯进行尺寸检验、表面检验、质量检验，用直读光谱仪750B对钛管作化学成份元素分析，质量组分Fe 0. 05%, C 0. 02%,N 0. 01%,H 0. 005%, 0 0.04%、余量为Ti。由检验员逐支表检，对有裂纹、折叠、结疤、凹坑等缺陷的地方划出记号，进行局部修磨，清除处圆滑、无棱角。然后通过二辊轧制的方法加工原料，在加工过程中，可以加入适量的氯化石蜡，降低摩擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，表面光亮度高，钛管壁厚均匀。对轧制后的钛合金管进行去油酸洗，酸洗液质量比组分HF 5%, HNO3 18%，其余为水，酸洗温度为60°C。酸洗后的钛合金管进行修磨刨皮，把轧制后有缺陷的表面氧化物、缺陷等都清除干净。然后进行第一次真空退火，真空退火分两个阶段加热，先加热至温度360°C，保温2. 5小时，然后加热至700°C，保温时间3小时，再随炉冷却至450°C以后，出炉冷却至室温。利用三辊轧制的精密轧制，钛管外径尺寸精度好，表面质量、光洁度高，钛管壁厚均匀，冷轧伸长率140%。轧制后再进行一次去油酸洗，具体工艺与二辊轧制后去油酸洗工艺一致，之后进行第二次真空退火，具体工艺与第一次真空退火工艺一致。在连续轧制或轧拔联合步骤后进行热处理，钛管会产生一定的形变，利用压力矫直和对钛管进行矫直，矫直后进行切割。最后进行成品酸洗，每隔6分钟仔细检测钛管表面，用高压水枪冲洗干净，干燥。将上述4个实施例获得的钛合金管成品做抗拉强度、非比例延伸强度、断后伸长率、各项机械性能检测，具体性能如下表
权利要求
1.一种钛合金管的生产方法，其特征在于依次包括步骤材料检验、修磨下料、二辊冷车U去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340 360°C，保温2 2. 5小时，然后加热至650 700°C，保温2. 5 3小时，再随炉冷却至400 450°C，最后出炉冷却至室温。
2.根据权利要求I所述的钛合金管的生产方法，其特征在于，所述第一次真空退火和三辊冷轧步骤之间还包括步骤冷拔、去油、酸洗，所述冷拔是在不加热情况下用冷拔机将钛合金管拔长，钛合金管伸长率为110 130%。
3.根据权利要求I或2所述的钛合金管的生产方法，其特征在于，所述酸洗步骤中酸洗液包括质量比组分HF 3 5%、HNO3 15 18%，其余为水，酸洗温度为20 60°C。
全文摘要
本发明公开了一种钛合金管的生产方法，依次包括步骤材料检验、修磨下料、二辊冷轧、去油、酸洗、修磨刨皮、第一次真空退火、三辊冷轧、去油、酸洗、第二次真空退火、矫直、切割、成品酸洗，所述第一次真空退火和第二次真空退火工艺步骤相同，将钛合金管送入真空退火炉后先加热至340～360℃，保温2～2.5小时，然后加热至650～700℃，保温2.5～3小时，再随炉冷却至400～450℃，最后出炉冷却至室温。本发明中采用了二级升温加热和二级降温冷却的真空退火方式，钛合金管组织相变均匀，晶粒细化，机械性能好，无退火氧化膜，钛合金管伸长率可达到170％，减少工艺道次，提高生产效率，节约生产成本。
文档编号C21D1/26GK102626724SQ20121011509
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者张根明, 殷正新 申请人:常熟市异型钢管有限公司