[發(fā)明專利]一種航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的成型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410147482.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN103934304B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軍和;黃文展;曾勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B21C37/06
• 分類號(hào): B21C37/06;B21C1/22
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50212
• 代理人: 李曉兵,李玉盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小口徑厚壁高溫合金管的成型方法，特別是涉及一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)中使用的精密小口徑厚壁高溫合金管的成型方法。

背景技術(shù)

航空用高溫合金管，主要用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)，由于其規(guī)格小（外徑≤8.5mm，壁厚≥2.3mm）、精度高（內(nèi)徑公差為±0.03mm，內(nèi)徑公差的檢測(cè)方法是采用直徑為合金管內(nèi)徑下公差的標(biāo)準(zhǔn)鋼球塞入合金管內(nèi)，鋼球能夠順利進(jìn)入管腔，而直徑為合金管內(nèi)徑上公差的標(biāo)準(zhǔn)鋼球則無法進(jìn)入管腔內(nèi)；外徑公差為±0.04）、長(zhǎng)度大（單支長(zhǎng)度≥3m），因此制造難度較高，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期只能依賴進(jìn)口，而進(jìn)口價(jià)格為600萬元/噸，價(jià)格昂貴，嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。航空高溫合金管的生產(chǎn)難點(diǎn)在于成型技術(shù)，國(guó)內(nèi)曾采用噴射成型技術(shù)、擠壓成型技術(shù)、頂拔成型技術(shù)等方法進(jìn)行開發(fā)，但均無試制成功的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的成型方法，以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)在生產(chǎn)航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的技術(shù)空白。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的成型方法，包括如下步驟：

S1-冷軋：選取與成品管材質(zhì)相同的無縫管坯作為原料，并對(duì)其進(jìn)行多道次冷軋，得到過渡規(guī)格的管坯；采用精度為0.01mm的千分尺對(duì)過渡規(guī)格的管坯進(jìn)行檢測(cè)，使過渡規(guī)格的管坯的外徑為成品管外徑的1.14～1.17倍，壁厚為成品管壁厚的0.97～0.985倍，尺寸偏差控制在±0.03mm以內(nèi)；

S2-制尖：按先后順序?qū)^渡規(guī)格的管坯進(jìn)行脫脂、熱處理、酸洗、矯直和UT探傷，然后選取UT探傷得到的合格管坯，并在合格管坯的端部焊接帶有錐度的尖頭，并將焊接處砂磨光潔；

S3-空拔：通過焊接的尖頭對(duì)管坯進(jìn)行拉拔，管坯在外模的擠壓下發(fā)生變形，得到需要規(guī)格的成品管。

進(jìn)一步，所述步驟S2中，脫脂是采用由HCL和H₂O按1:9的質(zhì)量比混合得到的酸液酸洗10分鐘，再采用由脫脂劑和H₂O按1:20的質(zhì)量比混合得到的堿液進(jìn)行浸煮，浸煮的溫度為85-95℃，浸煮時(shí)間為30分鐘，浸煮后用清水洗凈即可。

進(jìn)一步，所述步驟S2中，熱處理是將管坯加熱到1100-1150℃，并保持10-15分鐘后進(jìn)行水冷。

進(jìn)一步，所述步驟S2中，酸洗的過程是首先采用由KMnO₄+NaOH+H₂O按1:1:8的質(zhì)量比混合得到的堿液進(jìn)行堿煮，堿煮的溫度為90-100℃，堿煮的時(shí)間為2-3小時(shí)，然后再采用由HF+HNO₃+H₂O按0.5:2:7.5的質(zhì)量比混合得到的酸液進(jìn)行酸洗。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、按GB5777-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)鋼管的壁厚與外徑之比小于0.3時(shí)，采用超聲波探傷（即UT探傷）能夠?qū)︿摴艽嬖诘娜毕葸M(jìn)行100%全檢；當(dāng)鋼管的壁厚與外徑之比不小于0.3時(shí)，超聲波聲束沿壁厚方向無法100%掃描，存在掃描盲區(qū)，容易出現(xiàn)漏檢的情況。本發(fā)明不直接對(duì)成品管進(jìn)行UT探傷，而采用對(duì)過渡規(guī)格的管坯進(jìn)行UT探傷，過渡規(guī)格的管坯壁厚與外徑之比較小，超聲波能夠沿管坯的壁厚方向進(jìn)行100%全檢。

2、本發(fā)明最后選擇空拔成型，它不僅能夠使成品管的壁厚更加均勻，保證成品管的質(zhì)量，同時(shí)空拔與頂拔不同，空拔是拉拔管坯在外模的擠壓下成型，管坯內(nèi)表面不接觸模具，內(nèi)壁不會(huì)新增缺陷；另外本發(fā)明從過渡規(guī)格到成品是一次空拔成型，管坯的截面收縮率約為15%，確保了晶粒的破碎，保證了成品管在固溶后的晶粒度不低于7級(jí)。

3、本發(fā)明在管坯的端部焊接帶有錐度的尖頭，尖頭可采用低成本的金屬材料制成，在進(jìn)行拉拔時(shí)，可采用夾持裝置夾住尖頭來對(duì)管坯進(jìn)行拉拔，拉拔完成后再將尖頭切下，這樣就減少了主料的損耗，而主料的高溫合金管價(jià)格高昂，因此減少主料的損耗就可大大節(jié)省成本。

4、本發(fā)明提供了一種經(jīng)濟(jì)可行的航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的成型工藝，同樣可適用于其它小口徑厚壁管的生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

一種航空用精密小口徑厚壁高溫合金管的成型方法，包括如下步驟：