一种石油钛球阀的制备方法
【专利摘要】一种石油钛球阀的制备方法，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25％，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次后扒皮，得到钛锭；对钛锭进行探伤，取帽口，然后锻造三次后进行退火处理，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。本发明石油钛球阀的制备方法，将海绵钛经过压电机、组焊制成钛锭后，然后经过三次锻造、退后，机械加工得到石油钛球阀，其比现有浇注方法得到的球阀的密实度好，耐疲劳，寿命长，性能各方面优等。
【专利说明】一种石油钛球阀的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钛材料球阀的制备【技术领域】，具体涉及一种石油钛球阀的制备方法。【背景技术】
[0002]通常球阀的制备方法是将钛粉熔炼成钛液，然后将其浇注到专用模具中得到。该方法在浇注过程中容易产生气泡，得到的球阀的密实度不好，且成本较高，做模具时间较长。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种石油钛球阀的制备方法，解决了现有方法制备得到的球阀密实度不好的问题。
[0004]本发明所采用的技术方案是，一种石油钛球阀的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0005]步骤1，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次后扒皮，得到钛锭；
[0006]步骤2，对步骤I得到的钛锭进行探伤，取帽口，然后锻造三次后进行退火处理，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
[0007]本发明的特点还在于，
[0008]步骤I中海绵钛为O级或一级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07%，O≤0.22%，N ≤ 0.015%，C ≤ 0.015%，H ≤ 0.006%。
[0009]步骤I中真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为6000~12000A，第二次真空熔炼时电流为15000~18000A。
[0010]步骤2中三次锻造的具体实施过程为:首先在温度为1000°C~1020°C下保温265~275min后镦拔4次，然后在950°C~960°C下保温195~205min后镦拔2次，最后840°C~860°C下保温145~155min，得到钛坯材。
[0011]步骤2中退火处理是在650~680°C保温1.8~2h。
[0012]本发明的有益效果是，本发明石油钛球阀的制备方法，将海绵钛经过压电机、组焊制成钛锭后，然后经过三次锻造、退火，机械加工得到石油钛球阀，其比现有浇注方法得到的球阀的密实度好，耐疲劳，寿命长，性能各方面优等。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0014]本发明石油钛球阀的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0015] 步骤1，选择O级或一级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07 %，O≤0.22 %，N ≤ 0.015%, C≤ 0.015%, H ≤ 0.006% ；[0016]步骤2，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次，真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为6000~12000A，第二次真空熔炼时电流为15000~18000A，扒皮，得到钛锭；
[0017]步骤3，对步骤2得到的钛锭进行探伤，取帽口，在温度为1000°C~1020°C下保温265~275min后镦拔4次，然后在950°C~960°C下保温195~205min后镦拔2次，最后840°C~860°C下保温145~155min，然后进行退火处理在650~680°C保温1.8~2h，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
[0018]机械加工的具体实施过程为:使退火处理后的钛锭依次经过普车机加毛坯一数控加工球体大型钻床钻孔一线切割切中心孔一坐壁镗床镗孔一着色检验、探伤检验。
[0019]其中数控加工球体大型钻床钻孔作用:使球体光洁度达到要求、精密度合格、尺寸在要求公差范围内；
[0020]坐壁镗床镗孔作用:根据要求，使内孔光洁度达到要求，尺寸在要求公差范围内。
[0021]本发明方法中三次锻造镦拔的主要作用是提高密实度，提高性能、抗拉强度，使内部组织均匀性达到表面的性能。第一次锻造温度控制在1000°C~1020°C，当温度超过1020°C时，镦拔起不到相应的作用，当温度低于1000°C时，晶粒破碎不好。
[0022]实施例1
[0023]步骤1，选择O级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07%，O≤0.22%，N≤0.015%，C ≤ 0.015%, H ( 0.006% ；
[0024]步骤2，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次，真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为6000A，第二次真空熔炼时电流为18000A，扒皮，得到钛锭；
[0025]步骤3，对步骤2得到的钛锭进行探伤，取帽口，在温度为1010°C下保温270min后镦拔4次，然后在950°C下保温205min后镦拔2次，最后850°C下保温150min，然后进行退火处理在670°C保温1.9h，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
[0026]实施例1制备得到的石油钛球阀的抗拉强度为635MPa，屈服强度为500MPa，断后伸长率为26%，断前收缩率为41%。
[0027]实施例2
[0028]步骤I，选择一级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07%，O≤0.22%，N≤0.015%，C ≤ 0.015%, H ≤0.006% ；
[0029]步骤2，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次，真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为12000A，第二次真空熔炼时电流为16000A，扒皮，得到钛锭；
[0030]步骤3，对步骤2得到的钛锭进行探伤，取帽口，在温度为1000°C下保温275min后域拔4次，然后在955 C下保温200min后域拔2次，最后840 C下保温155min，然后进彳丁退火处理在680°C保温1.8h，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
[0031]实施例2制备得到的石油钛球阀的抗拉强度为690MPa，屈服强度为545MPa，断后伸长率为23%，断前收缩率为43%。
[0032]实施例3
[0033]步骤1，选择级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07%，O≤0.22%，N≤0.015%，C ≤ 0.015%, H ( 0.006% ；
[0034]步骤2，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次，真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为8000A，第二次真空熔炼时电流为15000A，扒皮，得到钛锭；
[0035]步骤3，对步骤2得到的钛锭进行探伤，取帽口，在温度为1020°C下保温265min后域拔4次，然后在960 C下保温195min后域拔2次，最后860 C下保温145min，然后进彳丁退火处理在650°C保温2h，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
[0036]实施例3制备得到的石油钛球阀的抗拉强度为595MPa，屈服强度为441MPa，断后伸长率为14%，断前收缩率为32%。
【权利要求】
1.一种石油钛球阀的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 步骤1，向海绵钛中加入TiO2，控制O的量不超过0.25%，混合均匀后采用2000吨的油压机压成50公斤一块的电极，将电极采用等离子焊接进行组焊，然后真空熔炼2次后扒皮，得到钛锭； 步骤2，对步骤I得到的钛锭进行探伤，取帽口，然后锻造三次后进行退火处理，最后经过机械加工，得到石油钛球阀。
2.根据权利要求1所述的石油钛球阀的制备方法，其特征在于，步骤I中海绵钛为O级或一级海绵钛，控制海绵钛中Fe≤0.07%,0≤ 0.22%, N≤0.015%,C≤ 0.015%,H ≤0.006%。
3.根据权利要求1或2所的石油钛球阀的制备方法，其特征在于，步骤I中真空熔炼采用直流电，第一次真空熔炼时电流为6000~12000A，第二次真空熔炼时电流为15000~18000A。
4.根据权利要求1所述的石油钛球阀的制备方法，其特征在于，步骤2中三次锻造的具体实施过程为:首先在温度为1000°C~1020°C下保温265~275min后镦拔4次，然后在950°C~960°C下保温195~205min后镦拔2次，最后840°C~860°C下保温145~155min，得到钛坯材。
5.根据权利要去I或4所述的石油钛球阀的制备方法，其特征在于，步骤2中退火处理是在650~680°C保温1.8~2h。
【文档编号】B23P15/00GK104014987SQ201410209426
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】陈胜明, 王荣生, 马宝全 申请人:宝鸡市永盛泰钛业有限公司