[發明專利]一種大口徑鈦厚壁管材的制造方法

有效

• 申請號: 201310209558.6
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104174807A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 胡宗式;鄧長安;牛敏嘉
• 申請（專利權）人: 咸陽天成鈦業有限公司
• 主分類號: B21K1/14
• 分類號: B21K1/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

一、技術領域

本發明涉及一種大口徑鈦厚壁管材的制造方法，屬于有色金屬的材料加工。

二、背景技術

隨著國家現代工業的飛躍發展，現代化工設備及壓力容器向大規模，大尺寸，大噸位發展，因此對管材的尺寸規格越來越高，特別是對耐蝕性能提出了更高的要求。鈦及鈦合金管材因耐蝕性好、強度高、無磁性、線膨脹系數小等優點，國內外已被廣泛應用于各種設備上的壓力容器。通常普通管路系統用的鈦及鈦合金管材尺寸較小，而化工設備上用的鈦管材尺寸較大(直徑約為200～700mm)，表面質量要求高。大口徑鈦管材加工流程長、損耗大且管材內表面質量不易控制等因素，導致大型化工設備用大口徑鈦厚壁管材的成品率極低。

傳統的大口徑鈦管加工工藝主要有三種工藝：

一種是采用軋制+熱擴的方法，即先制造一個管坯，再用熱擴的方法擴大直徑。加工時管材內外表面沿軋制方向均受滾動摩擦力作用，軋制過程中反復咬合加劇了材料與模具之間的粘模程度，反復碾壓易導致管材表面產生凹坑、折皺等缺陷，

另一種是采用棒材機加的方法。機加費用高，且原料利用率低，管材的性能由棒材來保證，對于大直徑棒材保證性能是一個難題。

第三種V型砧拔長是鍛造鋼筒體及厚壁管材的有效方法，拔長時管材表面受表面層三向壓應力變形有利于成型。V型砧用于筒形件的鍛造在鋼鐵企業已應用多年。這種方法內外的表面公差尺寸較大，用V型砧來鍛造鈦的筒形件成本必然高。

三、發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術中的不足，提供一種大口徑鈦厚壁管材的制造方法。

本發明采用的技術方案是：采用鍛造開坯+沖孔+修磨+V型砧拔長+摔子拔長；本發明按以下步驟進行：

(1)、將加工好的鈦鑄錠放入爐內加熱至950--1150℃的溫度，保溫時間0.5--1小時，在自由鍛油壓機上，然后按照0.3---0.4的比例進行鐓粗和拔長；

(2)、重新放入爐內加熱至900--1050℃的溫度加熱，進行沖孔；

(3)、預熱模具200--300℃，涂上潤滑劑，將坯料加熱到900--1050℃，進行拔長；V型砧拔長砧寬比在0.5--1.0之間，芯棒的直徑與管材的內徑間隙為10--20mm；

(4)、放入爐內加熱至840--960℃的溫度加熱后，用摔子拔長滾圓；距離成品長度400--500mm，停止鍛造，進行嚴格修磨；

(5)、成品加工：加熱840--960℃的溫度，用摔子拔長滾圓，成品達到尺寸要求后對棒坯退火，選用650---750℃，保溫2小時。

本制造方法生產的鈦管材或鈦合金管材的外徑為160mm～800mm，壁厚為15---100毫米。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明利用現有鍛造設備操作簡單，工序流程短。

2、本發明對常規開坯鍛造后的棒材進行沖孔，V型砧拔長加摔子拔長，可使管材的壁厚達到較大的尺寸(壁厚達到15--100mm)，提高表面質量和成品率。

3、本發明相對常規軋制工藝減少除油、酸洗等一系列生產工序，減少污染。

下面結合實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

實施例一：純鈦成品管材Φ340/Φ260×3000(mm)重量510公斤。

鍛造尺寸：Φ360/Φ245×3100(mm)重量764公斤。

本實施例的選用化學成份滿足GB/T3620.1-2007標準要求的TA2鑄錠，鑄錠規格為φ580mm，自由鍛為φ700×470mm的TA2坯料，重量810公斤。棒坯經對內外表面缺陷進行清理后，

(1)、將清理干凈內外表面缺陷的棒坯加熱到900℃，在2000T快鍛機上沖孔為Φ800/Φ260×400，重量790公斤；

(2)、仔細修磨后，預熱磨具到200--300℃，涂抹潤滑劑，管坯加熱900℃，進行V型砧拔長到Φ580/Φ245×800；

(3)、仔細修磨后，預熱磨具到200--300℃，涂抹潤滑劑，管坯加熱900℃，進行V型砧(或400摔子)拔長到Φ400/Φ245×2200，重量778公斤；

(4)、仔細修磨后，預熱磨具到200--300℃，涂抹潤滑劑，管坯加熱850℃，進行摔子拔長到Φ360/Φ245×3100；

(5)、成品管經650℃、保溫2小時的熱處理，轉入機加工序。

實施例二：

TC4鈦合金，成品管材Φ340/Φ260×3000(mm)重量510公斤。