一种薄壁钛管的加工方法与流程

文档序号:15655921发布日期:2018-10-12 23:52阅读:1121来源:国知局

本发明涉及一种薄壁钛管的加工方法,属于钛管加工技术领域。



背景技术:

钛及其合金因为具有高的比强度,美观的外形,可靠的耐腐蚀性能,优异的焊接性能,化学性能稳定,优异的耐压、防泄漏性能被广泛地应用于航天、化工、核工业以及兵器等领域。

但是钛合金的冷变形抗力大,回弹严重,塑性不高、冷加工性能差,目前,钛及钛合金无缝管的加工方法主要为冷轧法,管坯–冷轧法多适用于中等壁厚、直径较小的钛管材成形,对于薄壁管材则不太适用,存在表面质量差、壁厚不均等问题。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种薄壁钛管的加工方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的:

一种薄壁钛管的加工方法,包括以下几个步骤:

(1)制作坯料:将原料采用锻造后挤压的方法制备得到钛管坯料;

(2)轧制:采用冷压机对钛管坯料进行多道次轧制,每次轧制后进行除油处理和退火处理,所述退火处理具体为:在真空条件下,将钛管坯料快速升温至280-320℃,保温10-15min;缓慢升温至650-750℃,保温30-60min;然后快速冷却至280-320℃,保温10-15min;冷却至常温;

(3)表面处理:将轧制后的钛管坯料浸泡于表面处理液中10-15min,烘干后得到薄壁钛管。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述原料为c:1-2%,s:0.3-0.6%,si:0.5-1.2%,zr:0.8%,sn:1.2%,pt:0.4%,余量为ti和不可避免的杂质。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述表面处理液包括以下原料:纳米二氧化硅分散液、三乙醇胺、磷酸三钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠、柠檬酸和水。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述各原料的重量份数分别为:纳米二氧化硅分散液20-40份、三乙醇胺4-8份、磷酸三钠5-9份、月桂醇聚醚硫酸酯钠1-3份、柠檬酸和水40-60份。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述纳米二氧化硅分散液是通过以下步骤获得的:将纳米二氧化碳和水置于超声波发生器中,在搅拌条件下缓慢加入十二烷基磺酸钠和聚乙二醇,得到纳米二氧化硅分散液。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述纳米二氧化硅、水、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇的重量份数分别为:20-30份、80-100份、1-5份和1-5份。

本发明所达到的有益效果:

本发明的加工方法,通过冷压机对钛管坯料进行多道理轧制,并且在每次轧制后都进行除油处理和退火处理,通过分段退火的处理方式,使得钛管坯料退火充分、晶粒细化,组织排布均匀,从而使得最后的钛管成品壁厚均匀,表面质量好。

本发明加工得到的钛管抗拉强度为550-570mpa、屈服强度为350-360mpa、延伸率为28%。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种薄壁钛管的加工方法,包括以下几个步骤:

(1)制作坯料:将原料采用锻造后挤压的方法制备得到钛管坯料;所述原料为c:1-2%,s:0.3-0.6%,si:0.5-1.2%,zr:0.8%,sn:1.2%,pt:0.4%,余量为ti和不可避免的杂质。

(2)轧制:采用冷压机对钛管坯料进行多道次轧制,每次轧制后进行除油处理和退火处理,所述退火处理具体为:在真空条件下,将钛管坯料快速升温至280-320℃,保温10-15min;缓慢升温至650-750℃,保温30-60min;然后快速冷却至280-320℃,保温10-15min;冷却至常温;

(3)表面处理:将轧制后的钛管坯料浸泡于表面处理液中10-15min,烘干后得到薄壁钛管。所述表面处理液包括以下重量份数的原料:纳米二氧化硅分散液40份、三乙醇胺4份、磷酸三钠5份、月桂醇聚醚硫酸酯钠3份、柠檬酸和水60份。

所述纳米二氧化硅分散液是通过以下步骤获得的:将纳米二氧化碳和水置于超声波发生器中,在搅拌条件下缓慢加入十二烷基磺酸钠和聚乙二醇,得到纳米二氧化硅分散液。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述纳米二氧化硅、水、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇的重量份数分别为:30份、100份、5份和5份。

通过表面处理液,进一步提高了钛管表面的光滑度和平整度,同时,表面处理液各原料配合使用,能够快速的在钛管表面形成保护膜,同时不与钛管发生反应。其中,纳米二氧化硅分散液采用纳米二氧化硅、水、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇为原料,分散性好,能够协同月桂醇聚醚硫酸酯钠成膜。

实施例2

一种薄壁钛管的加工方法,包括以下几个步骤:

(1)制作坯料:将原料采用锻造后挤压的方法制备得到钛管坯料;所述原料为c:1-2%,s:0.3-0.6%,si:0.5-1.2%,zr:0.8%,sn:1.2%,pt:0.4%,余量为ti和不可避免的杂质。

(2)轧制:采用冷压机对钛管坯料进行多道次轧制,每次轧制后进行除油处理和退火处理,所述退火处理具体为:在真空条件下,将钛管坯料快速升温至280-320℃,保温10-15min;缓慢升温至650-750℃,保温30-60min;然后快速冷却至280-320℃,保温10-15min;冷却至常温;

(3)表面处理:将轧制后的钛管坯料浸泡于表面处理液中10-15min,烘干后得到薄壁钛管。所述表面处理液包括以下重量份数的原料:纳米二氧化硅分散液20份、三乙醇胺8份、磷酸三钠8份、月桂醇聚醚硫酸酯钠1份、柠檬酸和水40份。

所述纳米二氧化硅分散液是通过以下步骤获得的:将纳米二氧化碳和水置于超声波发生器中,在搅拌条件下缓慢加入十二烷基磺酸钠和聚乙二醇,得到纳米二氧化硅分散液。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述纳米二氧化硅、水、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇的重量份数分别为:20份、80份、1份和1份。

实施例3

一种薄壁钛管的加工方法,包括以下几个步骤:

(1)制作坯料:将原料采用锻造后挤压的方法制备得到钛管坯料;所述原料为c:1-2%,s:0.3-0.6%,si:0.5-1.2%,zr:0.8%,sn:1.2%,pt:0.4%,余量为ti和不可避免的杂质。

(2)轧制:采用冷压机对钛管坯料进行多道次轧制,每次轧制后进行除油处理和退火处理,所述退火处理具体为:在真空条件下,将钛管坯料快速升温至280-320℃,保温10-15min;缓慢升温至650-750℃,保温30-60min;然后快速冷却至280-320℃,保温10-15min;冷却至常温;

(3)表面处理:将轧制后的钛管坯料浸泡于表面处理液中10-15min,烘干后得到薄壁钛管。所述表面处理液包括以下重量份数的原料:纳米二氧化硅分散液30份、三乙醇胺5份、磷酸三钠8份、月桂醇聚醚硫酸酯钠2份、柠檬酸和水50份。

所述纳米二氧化硅分散液是通过以下步骤获得的:将纳米二氧化碳和水置于超声波发生器中,在搅拌条件下缓慢加入十二烷基磺酸钠和聚乙二醇,得到纳米二氧化硅分散液。

所述的一种薄壁钛管的加工方法,所述纳米二氧化硅、水、十二烷基磺酸钠和聚乙二醇的重量份数分别为:25份、90份、3份和3份。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

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