[發明專利]一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法

有效

• 申請號: 201310740246.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103668028A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張斌
• 申請（專利權）人: 張斌
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于無縫管坯制備技術領域，具體涉及一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法。

背景技術

鈦及鈦合金無縫管坯的制備一般有斜軋穿孔和擠壓兩種制備方法。斜軋穿孔制備的管坯由于制備原理的原因，所獲得的管坯內孔存在微裂紋，質量較差；同時由于穿孔變形模具的影響，所制備的管材厚度不能太薄（一般外徑與壁厚的比值≥10）。擠壓制備的管坯內孔質量較好，但是在擠壓時，需要用紫銅作包覆層進行潤滑，這就消耗了大量貴重的金屬銅，成本較高；另外擠壓機是一種大型設備，投資較高。

特別是對于小批量、多規格管坯的制備，以上兩種制坯方法均會造成模具、工裝的頻繁更換，這就會造成制坯成本的大幅上升。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法。該方法采用鉆孔加鍛造來制備鈦及鈦合金無縫管坯，節約了銅材、模具等費用，降低了成本，生產效率大幅提高，特別適用于小批量、多規格管坯的生產。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將鑄錠鍛造成棒材，然后將棒材外表面車光，得到光棒；所述鑄錠為鈦鑄錠或鈦合金鑄錠；所述光棒的尺寸滿足以下公式：

S=(D₀²-d²)/(D₁²-d²)，其中2≤S≤10，S×L≤1000mm，且L≤300mm；

式中D₀為光棒的外徑，單位為mm；L為光棒的長度，單位為mm；D₁為所需制備的管坯外徑，單位為mm；d為所需制備的管坯內徑，單位為mm；

步驟二、對步驟一中所述光棒進行鉆孔，鉆孔后的光棒的內孔孔徑與所需制備的管坯內徑d相同，內孔粗糙度Ra≤2.5μm；

步驟三、向步驟二中鉆孔后的光棒的外表面和內孔均涂覆潤滑劑，然后將涂覆潤滑劑后的光棒加熱至光棒再結晶溫度以上150℃～250℃，保溫2h～3h；

步驟四、將鋼棒插入步驟三中保溫后的光棒內；所述鋼棒為直徑逐漸縮小且具有1:（300～500）錐度的鋼棒；

步驟五、將步驟四中插入鋼棒的光棒鍛造至外徑為所需制備的管坯外徑以上1mm～1.5mm，然后將鋼棒抽出，得到半成品；

步驟六、將步驟五中所述半成品矯直，然后按照所需制備的管坯尺寸對矯直后的半成品內、外表面進行車光，得到管坯。

上述的一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，步驟三中所述潤滑劑為玻璃粉。

上述的一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，步驟四中所述鋼棒的材質為熱作模具鋼。

上述的一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，步驟四中所述鋼棒的長度為1000mm～1200mm。

上述的一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，步驟四中所述鋼棒的最大直徑不小于20mm。

上述的一種鈦及鈦合金無縫管坯的制備方法，步驟六中所述管坯外表面的母線直線度不大于4mm/1000mm。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明采用鉆孔加鍛造的方法來制備鈦及鈦合金無縫管坯，節約了銅材、模具等費用，降低了成本。

2、本發明可以方便的鍛造任意尺寸的管坯，特別適用于小批量、多規格管坯的生產。

3、本發明只采用機械加工與鍛造兩個簡單的工序，與常規的管坯制備方法相比，生產效率大幅提高。

下面結合附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明光棒與鋼棒裝配的結構示意圖。

附圖標記說明:

1—光棒；????????2—鋼棒。

具體實施方式

實施例1

步驟一、將TA2純鈦鑄錠鍛造成棒材，然后將棒材外表面車光，得到外徑D₀為60mm，長度L為150mm的光棒；

步驟二、對步驟一中所述光棒進行鉆孔，鉆孔后的光棒的內孔孔徑與所需制備的管坯內徑d相同，內孔粗糙度Ra為2.5μm；所述管坯內徑d為20mm；

步驟三、將玻璃粉與水混合攪拌至糊狀物，向步驟二中鉆孔后的光棒的外表面和內孔均涂覆糊狀物作為潤滑劑，干燥后將光棒置于馬弗爐中加熱至光棒再結晶溫度以上150℃，保溫3h；