0°C后出炉空冷至室温；将再结晶退火后的管坯分别用400#和600#的砂纸进行抛光，光后管还内径公差+0.04mm,壁厚公差-0.03mm,直线度为+0.0lmm,同轴度为+0.01mm，表面粗糙度为Ra3.2。抛光后旋压管坯再进行长芯杆2道次冷乳，冷乳加工率分别为16.43%和20.64%，总加工率为33.68%。将乳制后的管坯带芯杆取下进行常规酸洗，之后立式放置于真空热处理炉内进行650°C保温60min的带长芯杆成品退火，真空度为
2.5X10 2Pa,待炉温降至250°C后出炉空冷至室温，得到Φ81.2X0.6mm薄壁TA2管。
[0037]对成品管材的检测结果如下:管材的直线度为+0.01mm，管材的壁厚差检测在- 0.1mm以内，表面粗糙度Ra彡0.8 μm，抗拉强度为172MPa，延伸率为51 %。检测结果表明，采用该方法制备的钛合金管材具有很好的尺寸精度和良好的综合性能。
[0038]实施例3
[0039]高精度大直径(Φ 105mmX lmm)薄壁TA7钛合金管材的制备工艺如下:
[0040]TA7钛合金挤压坯料尺寸为Φ106.5mmX 6mmX 300mm，将挤压管坯进行车削加工成Φ112ι?πιΧ4πιπιΧ290πιπι的管还，然后分别用400#和600#的砂纸进行抛光。抛光后管还内径公差+0.04mm,壁厚公差-0.03mm,直线度为+0.0lmm,同轴度为+0.0lmm,表面粗糙度为Ra3.2。抛光后的管坯进行4道次冷旋，冷旋道次减薄率分别为21.25%,20.36%,20%, 12.5%，总减薄率为56.25%。在4道次旋压进行常规酸洗，将常规酸洗后的管还立式放置于热处理炉内进行850°C保温60min的再结晶退火，真空度为2.5X10 2Pa,到温装炉，待炉温降至250°C后出炉空冷至室温；将再结晶退火后的管坯分别用400#和600#的砂纸进行抛光，光后管还内径公差+0.05mm,壁厚公差-0.1mm,直线度为+0.0lmm,同轴度为+0.01mm，表面粗糙度为Ra3.2。抛光后旋压管坯再进行长芯杆2道次冷乳，冷乳加工率分别为24.92%和20.57%，总加工率为40.37%。将乳制后的管坯带芯杆取下进行常规酸洗，之后立式放置于真空热处理炉内进行800°C保温90min的带长芯杆成品退火，真空度为
2.5X10 2Pa,待炉温降至250°C后出炉空冷至室温，得到Φ105πιπιΧ Imm薄壁ΤΑ7管。
[0041]对成品管材的检测结果如下:管材的直线度为+0.01mm，管材的壁厚差检测在- 0.12_以内，表面粗糙度Ra彡0.8μπι，抗拉强度为820MPa，延伸率为26.5%。检测结果表明，采用该方法制备的钛合金管材具有很好的尺寸精度和良好的综合性能。
[0042]实施例4
[0043]高精度大直径(Φ 120mmX 1.5mm)薄壁TA15钛合金管材的制备工艺如下:
[0044]TA15钛合金挤压坯料尺寸为0132mmX8mmX 300mm，将挤压管坯进行车削加工成Φ130ι?πιΧ6πιπιΧ290πιπι的管还，然后分别用400#和600#的砂纸进行抛光。抛光后管还内径公差+0.04mm,壁厚公差-0.03mm,直线度为+0.0lmm,同轴度为+0.0lmm,表面粗糙度为Ra3.2。抛光后的管坯进行4道次冷旋，冷旋道次减薄率分别为20.83%,21.05%,20%,
16.67%,总减薄率为58.83%。在4道次旋压进行常规酸洗，将常规酸洗后的管还立式放置于热处理炉内进行850°C保温60min的再结晶退火，真空度为2.5X10 2Pa,到温装炉，待炉温降至250°C后出炉空冷至室温；将再结晶退火后的管坯分别用400#和600#的砂纸进行抛光，光后管还内径公差+0.05mm,壁厚公差-0.1mm,直线度为+0.0lmm,同轴度为+0.0lmm,表面粗糙度为Ra3.2。抛光后旋压管坯再进行长芯杆2道次冷乳，冷乳加工率分别为23.6%和19.5%，总加工率为40%。将乳制后的管坯带芯杆取下进行常规酸洗，之后立式放置于真空热处理炉内进行800°C保温90min的带长芯杆成品退火，真空度为2.5 X 10 2Pa,待炉温降至250°C后出炉空冷至室温，得到Φ 120mmX 1.5mm薄壁TA15管。
[0045]对成品管材的检测结果如下:管材的直线度为+0.01mm，管材的壁厚差检测在- 0.15mm以内，表面粗糙度Ra彡0.8 μ m，抗拉强度为958MPa，延伸率为16.5%。检测结果表明，采用该方法制备的钛合金管材具有很好的尺寸精度和良好的综合性能。
[0046]本发明首先将α型及近α型钛合金结挤压坯料进行车削去掉缺陷组织进行3?5道次大加工率冷旋，冷旋压总加工率为30?75%，中间不退火。旋压管坯经表面处理和再结晶退火消除加工硬化组织后，再进行I?2道次长芯杆冷乳以保证尺寸精度；最后将乳制完成的管材进行表面处理及带长芯杆再结晶退火，并起到矫直的作用。这种方法制备的高精度大直径薄壁钛管性能高、精度高，减少了生产工序，提高了生产率，降低了成本，适合于大规模生产，具有显著的经济效益和社会效益。
【主权项】
1.一种高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，包括如下步骤: (1)首次表面处理:将挤压管坯内、外表面和端面进行车削，然后用砂纸将内、外表面抛光； (2)旋压:将首次表面处理后的管坯进行3?5道次大加工率旋压，得到旋压管坯； (3)第二次表面处理:将旋压管坯进行酸洗，去除表面油污、杂质； (4)再结晶退火:将第二次表面处理后的管坯进行立式真空热处理，消除加工硬化； (5)第三次表面处理:将旋压退火后的管坯进行切头去尾，然后用砂纸将内、外表面抛光去除内外表面缺陷； (6)乳制:将第三次表面处理后的管坯再进行长芯杆I?2道次大加工率冷乳，以保证管材的尺寸精度和性能； (7)第四次表面处理:将成品管材带长芯杆取下进行酸洗，去除表面油污、杂质； (8)带长芯杆成品退火、矫直:将第四次表面处理后的带长芯杆成品管材立式放置在热处理炉内进行成品真空退火，并起到矫直作用。2.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述高精度大直径薄壁钛管材的外径为50?120mm，壁厚为0.5?1.5mm，且壁厚与外径之比不大于 0.015。3.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的挤压管还为α型和近α型钛合金管材。4.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的挤压管还的厚度为5mm?8mm ;挤压管还长度为200mm?500mm。5.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:内、外表面经过车削后，挤压管还的厚度为3mm?6mm，内径公差在+0.15mm以下，壁厚公差在-0.15mm以下，直线度在±0.0lmm以内，同轴度在±0.0lmm以内，表面粗糙度在Ra3.2以下。6.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的旋压的道次旋压减薄率为10?35%，旋压总压下量为30?75%，中间不进行退火。7.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的再结晶退火为将旋压半成品管坯立式放置在热处理炉内，热处理温度为650?850°C，到温入炉，保温30?90min，真空度不小于2.5X10 2Pa,炉内温降到250°C后再出炉，空冷至室温。8.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:第三次表面处理内、夕卜表面抛光后，管还的内径公差在+0.15mm以下，壁厚公差在-0.15mm以下，直线度在±0.0lmm以内，同轴度在±0.0lmm以内，表面粗糙度在Ra3.2以下。9.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的冷乳的道次加工率为10?30%，总加工率为20?45%，乳制过程中不进行中间退火。10.根据权利要求1所述的高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，其特征在于:所述的带长芯杆成品退火为将乳制后的成品管材带长芯杆取下，并立式放置在热处理炉内，热处理温度为650?850°C，到温入炉，保温30?120min，真空度不小于2.5 X 10 2Pa,炉内温降到250°C后再出炉，空冷至室温。
【专利摘要】本发明涉及一种高精度大直径薄壁钛管材的制备方法，属于金属加工技术领域。首先将挤压管坯内、外表面和端面进行车削，然后用砂纸将内、外表面抛光；进行3～5道次大加工率旋压；酸洗，去除表面油污、杂质；进行立式真空热处理，消除加工硬化；将管坯进行切头去尾，然后用砂纸将内、外表面抛光去除内外表面缺陷；将管坯再进行长芯杆1～2道次大加工率冷轧，以保证管材的尺寸精度和性能；将成品管材带长芯杆取下进行酸洗，去除表面油污、杂质；在热处理炉内进行成品真空退火，并起到矫直作用。该方法制备的高精度大直径薄壁钛管性能高、精度高，减少了生产工序，提高了生产率，降低了成本，适合于大规模生产，具有显著的经济效益和社会效益。
【IPC分类】B21C37/06
【公开号】CN105665468
【申请号】
【发明人】郭青苗, 胡捷, 解国良, 汤振雷
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月21日