1.本发明涉及管件制造领域，具体涉及一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法。
背景技术：
2.无缝钢管是由整块金属制成的，表面上没有接缝的钢管，称为无缝钢管，根据生产方法，无缝管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等，按照断面形状，无缝钢管分圆形和异形两种，异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、带翅管多种复杂形状，最大直径达650mm，最小直径为0.3mm，根据用途不同，有厚壁管和薄壁管，无缝钢管主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构钢管。现有国内穿孔设备经过一次穿孔，径厚比一般在10-15之间。穿孔后管坯壁厚，给后续冷轧高精度无缝钛及钛合金管材造成困难，加工道次多，生产周期长，满足不了市场需要，且生产成本高。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其穿孔后钛及钛合金管坯壁厚薄，只需要冷轧一道次，就可以出成品，生产周期短，同时减少生产成本。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，包括以下步骤：
6.(1)选用优质的海绵钛和合金包作为原料，并按照要求将海绵钛和合金包进行配比，经过二次真空熔炼出铸锭；
7.(2)将步骤(1)中的铸锭经过锻造成方坯，再依次进行下料、表面修磨处理，最后经过三镦三拔，模锻成φ114～φ620mm的钛及钛合金棒材；
8.(3)将步骤(2)制得的钛及钛合金棒材放入电炉内加热，加热温度为880～1150℃，保温2-8小时，用三辊斜轧穿孔机，进行一次穿孔、二次穿孔及三次穿孔工艺制作钛及钛合金管坯；
9.(4)将步骤(3)中的钛及钛合金管坯送入定减径机进行定减径，得到钛及钛合金管坯；
10.(5)将步骤(4)中制得的钛及钛合金管坯进行内外表面处理，退火处理，然后将经退火处理后的成品管材进行矫直、去毛刺抛光，再机加工切除管坯的两端以获得规定长度尺寸，即得所述径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯。
11.优选地，所述步骤(3)中的三辊斜轧穿孔工艺方法如下：
12.a)采用电炉对钛及钛合金棒材加热，通过光学测温仪器控制电炉加热温度，保证钛及钛合金棒材加热均匀；
13.b)调整三辊斜轧穿孔机的推料气缸中心线、轧制中心线和顶杆小车中推力轴承中
心线处于同一直线上；
14.c)选用规格尺寸符合要求的顶头，顶头材质为20crni4，顶头伸出轧辊压缩带40-80mm，顶头冷却水压力控制在0.3-0.8mpa，轧制速度为0.30-0.55m/s。
15.优选地，所述步骤(3)中穿孔工艺，一次穿孔压缩比为14～16％，二次穿孔压缩比为8～10％，三次穿孔压缩比为8～10％。
16.优选地，所述步骤(3)中，钛及钛合金棒材放入电炉内的一次穿孔加热温度为930～1150℃；二次、三次穿孔加热温度为880～1080℃。
17.优选地，所述步骤(1)中，合金包为镍钼合金，ti、ni、mo的质量比为1:0.008:0.003。
18.优选地，所述步骤(1)中，合金包为铝钒合金，ti、al、v的质量比为1:0.06:0.04。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.本发明的管坯穿孔工艺，主要是在三辊穿孔机设备，经过三次穿孔，将管坯穿至径厚比大于20。穿孔后钛及钛合金管坯壁厚薄，只需要冷轧一道次，就可以出成品，生产周期短，同时减少生产成本。其次，本发明制得的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的内、外表面质量较好，力学性能优异，减少后续拉拔道次及轧制道次，提高生产效率。
具体实施方式
21.下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，包括以下步骤：
23.(1)选用优质的海绵钛和合金包作为原料，并按照要求将海绵钛和合金包进行配比，经过二次真空熔炼出铸锭，当合金包为镍钼合金，ti、ni、mo的质量比为1:0.008:0.003；当合金包为铝钒合金，ti、al、v的质量比为1:0.06:0.04；
24.(2)将步骤(1)中的铸锭经过锻造成方坯，再依次进行下料、表面修磨处理，最后经过三镦三拔，模锻成φ114～φ620mm的钛及钛合金棒材；
25.(3)将步骤(2)制得的钛及钛合金棒材放入电炉内加热，加热温度为880～1150℃，保温2-8小时，用三辊斜轧穿孔机，进行一次穿孔、二次穿孔及三次穿孔工艺制作钛及钛合金管坯，其中，一次穿孔压缩比为14～16％，二次穿孔压缩比为8～10％，三次穿孔压缩比为8～10％，钛及钛合金棒材放入电炉内的一次穿孔加热温度为930～1150℃，二次、三次穿孔加热温度为880～1080℃；
26.(4)将步骤(3)中的钛及钛合金管坯送入定减径机进行定减径，得到钛及钛合金管坯；
27.(5)将步骤(4)中制得的钛及钛合金管坯进行内外表面处理，退火处理，然后将经退火处理后的成品管材进行矫直、去毛刺抛光，再机加工切除管坯的两端以获得规定长度尺寸，即得所述径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯。
28.其中，步骤(3)中的三辊斜轧穿孔工艺方法如下：
29.a)采用电炉对钛及钛合金棒材加热，通过光学测温仪器控制电炉加热温度，保证
钛及钛合金棒材加热均匀；
30.b)调整三辊斜轧穿孔机的推料气缸中心线、轧制中心线和顶杆小车中推力轴承中心线处于同一直线上；
31.c)选用规格尺寸符合要求的顶头，顶头材质为20crni4，顶头伸出轧辊压缩带40-80mm，顶头冷却水压力控制在0.3-0.8mpa，轧制速度为0.30-0.55m/s。
32.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选用优质的海绵钛和合金包作为原料，将海绵钛和合金包进行配比，经过二次真空熔炼出铸锭；(2)将步骤(1)中的铸锭经过锻造成方坯，再依次进行下料、表面修磨处理，最后经过三镦三拔，模锻成φ114～φ620mm的钛及钛合金棒材；(3)将步骤(2)制得的钛及钛合金棒材放入电炉内加热，加热温度为880～1150℃，保温2-8小时，用三辊斜轧穿孔机，进行一次穿孔、二次穿孔及三次穿孔工艺制作钛及钛合金管坯；(4)将步骤(3)中的钛及钛合金管坯送入定减径机进行定减径，得到钛及钛合金管坯；(5)将步骤(4)中制得的钛及钛合金管坯进行内外表面处理，退火处理，然后将经退火处理后的成品管材进行矫直、去毛刺抛光，再机加工切除管坯的两端以获得规定长度尺寸，即得所述径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯。2.根据权利要求1所述的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中的三辊斜轧穿孔工艺方法如下：a)采用电炉对钛及钛合金棒材加热，通过光学测温仪器控制电炉加热温度，保证钛及钛合金棒材加热均匀；b)调整三辊斜轧穿孔机的推料气缸中心线、轧制中心线和顶杆小车中推力轴承中心线处于同一直线上；c)选用规格尺寸符合要求的顶头，顶头材质为20crni4，顶头伸出轧辊压缩带40-80mm，顶头冷却水压力控制在0.3-0.8mpa，轧制速度为0.30-0.55m/s。3.根据权利要求1所述的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中穿孔工艺，一次穿孔压缩比为14～16％，二次穿孔压缩比为8～10％，三次穿孔压缩比为8～10％。4.根据权利要求2所述的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)中，钛及钛合金棒材放入电炉内的一次穿孔加热温度为930～1150℃；二次、三次穿孔加热温度为880～1080℃。5.根据权利要求1所述的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中，合金包为镍钼合金，ti、ni、mo的质量比为1:0.008:0.003。6.根据权利要求1所述的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中，合金包为铝钒合金，ti、al、v的质量比为1:0.06:0.04。
技术总结
本发明公开了一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的制造方法，包括以下步骤：选用海绵钛和合金包作为原料，经过二次真空熔炼出铸锭；将步铸锭经过锻造成方坯，再依次进行下料、表面修磨处理、三镦三拔，然后放入电炉内加热，保温2-8小时，用三辊斜轧穿孔机，进行一次穿孔、二次穿孔及三次穿孔工艺制作钛及钛合金管坯；将钛及钛合金管坯送入定减径机进行定减径，然后进行内外表面处理，退火处理，然后将经退火处理后的成品管材进行矫直、去毛刺抛光，再机加工切除管坯的两端以获得规定长度尺寸。本发明制得的一种径厚比大于20的钛及钛合金无缝管坯的内、外表面质量较好，力学性能优异，减少后续拉拔道次及轧制道次，提高生产效率。提高生产效率。
技术研发人员：李贤泉 杨根荣 翟皓 周雄杰 王超 张贝
受保护的技术使用者：安徽宝泰特种材料有限公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/4/1