[發明專利]一種鈦及鈦合金無縫油管的熱軋加工方法

有效

• 申請號: 201510844583.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105396895B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 宋德軍;孫建剛;胡偉民
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;C22F1/18
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所41112
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于鈦合金管材加工技術領域，尤其是一種鈦及鈦合金無縫油管的熱軋加工方法。

背景技術

鈦及鈦合金無縫油管即純鈦TA2無縫油管及TC4鈦合金油管，鈦及鈦合金無縫油管的加工工藝目前采用兩種方式，一種是擠壓+鏜內孔+冷軋的工藝方式，另一種是斜軋穿孔+冷軋的工藝方式。

擠壓+鏜內孔+冷軋的參考工藝如下：

1)TA2或TC4鈦合金棒材鉆中心通孔；

2)TA2鈦合金棒材采用包覆銅皮，即外表面和中心通孔處均包覆銅皮；TC4鈦合金棒材采用玻璃潤滑劑均勻涂抹在外表面和中心通孔內表面，晾干備用；

3)將TA2鈦合金棒材加熱到760℃且保溫后進行擠壓制備出TA2管坯；將TC4鈦合金棒材加熱到950℃且保溫后進行擠壓制備出TC4管坯；

4)TA2管坯采用酸洗或機加工方式去除銅皮，再修磨外表面并鏜內孔；TC4管坯直接機加工外表面并鏜內孔；

5)開坯冷軋出TA2軋管或TC4軋管；

6)對TA2軋管或TC4軋管進行除油、酸洗；

7)對TA2軋管或TC4軋管修磨內、外表面；

8)對TA2軋管或TC4軋管進行中間退火，經700～750℃真空退火且爐冷到100℃時出爐并空冷至室溫；

9)進行第二次冷軋并重復6～8工序；

10)進行第三次冷軋并軋制出成品，然后重復6～8工序；

11)對成品TA2管材采用冷矯直；對成品TC4管材加熱到400～500℃時出爐進行熱矯直；

12)進行無損探傷、力學性能等檢驗；

13)切頭；

14)按照GB/T8180標準要求進行包裝；

上述工藝中因鈦合金本身的潤滑性差，用銅皮包覆進行擠壓時其銅與鈦的共熔點為880℃左右，所以上述工藝的最高加熱溫度不能超過860℃，無法滿足高強度鈦合金管坯的制備，而且在擠壓出管坯后還要除去2kg左右的壓余，頭尾還需切除約50mm，再加上表面修磨及內孔鏜孔，其成品率不到45％，在尚未掌握鈦合金廢料回收技術的基礎上將直接導致鈦合金管材的生產成本直線升高。

斜軋穿孔+冷軋的參考工藝如下：

1)將TA2鈦合金棒材加熱到920℃后進行斜軋穿孔并制備出TA2管坯；將TC4鈦合金棒材加熱到1030℃后進行斜軋穿孔并制備出TC4管坯；

2)對TA2管坯或是TC4管坯進行修磨外表面及鏜內孔；

3)開坯軋制出TA2軋管或TC4軋管；

4)對TA2軋管或TC4軋管進行除油、酸洗；

5)對TA2軋管或TC4軋管修磨內、外表面；

6)對TA2軋管或TC4軋管進行中間退火，經700～750℃真空退火且爐冷到100℃時出爐并空冷至室溫；

7)進行第二次冷軋并重復4～6工序；

8)進行第三次冷軋并軋制出成品，然后重復4～6工序；

9)對成品TA2管材和成品TC4管材

10)TA2、TC4合金成品退火，經700～750℃真空退火且爐冷到100℃時出爐并空冷至室溫；

11)對成品TA2管材采用冷矯直；對成品TC4管材加熱到400～500℃時出爐進行熱矯直；

12)進行無損探傷、力學性能等檢驗；

13)切頭；

14)按照GB/T8180標準要求進行包裝。

上述工藝的生產周期較長，但對強度達到900MPa級的鈦合金仍顯得力不從心，管材很容易開裂，較高的軋制力也使工模具消耗較快，加工成本升高。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種鈦及鈦合金無縫油管的熱軋加工方法，該熱軋加工方法解決高強度等級鈦合金管材難加工、供貨周期長的技術瓶頸問題，為鈦合金油管的生產提供技術支撐，并為其它用途的鈦合金管材生產提供經濟、高效的生產工藝。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種鈦及鈦合金無縫油管的熱軋加工方法，鈦及鈦合金無縫油管的坯料采用純鈦TA2棒材和TC4鈦合金棒材，純鈦TA2棒材和TC4鈦合金棒材的初始規格為該熱軋成型方法經歷涂抹防氧化潤滑涂料→加熱→斜軋穿孔→壓頭→熱軋→松棒及脫棒→涂防氧化潤滑涂料→二次加熱→張減徑→探傷→切頭→熱處理→矯直→檢驗→包裝工序，加熱、二次加熱和熱處理工序中使用到真空加熱爐，斜軋穿孔工序中使用到兩輥斜軋穿孔機，熱軋工序中使用到熱軋機，松棒及脫棒工序中使用到松棒機，張減徑工序中使用到張減機，具體各工序分述如下：