[實用新型]一種鈦合金熱軋無縫管生產系統

有效

• 申請號: 201820131810.4
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN207770461U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張國慶
• 申請（專利權）人: 張國慶
• 主分類號: B21B19/02
• 分類號: B21B19/02;B21B19/04;B21B37/74;B21B39/16
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

本實用新型涉及一種鈦合金熱軋無縫管生產系統，屬于鈦合金無縫管加工技術領域，解決鈦合金無縫管軋制過程中需要涂覆涂層、生產難度大、成材率低的技術問題，本系統包括按生產工藝路線依次設置的：管坯加熱爐、穿孔機、過渡再加熱爐、三輥軋管機、在線常化區、荒管再加熱爐、張減機組、調溫隧道、矯直機和冷床，管坯下料后經穿孔軋制、軋管軋制、張力減徑、在線熱矯直以及冷床冷卻，制得成品鈦合金熱軋無縫管，軋制過程中在不同階段分別設置電加熱爐，保證管坯質量的同時為下一工序提供管坯合理軋制溫度；軋制過程中不需涂刷防護材料，減少一道工序；嚴格控制軋制溫度減少變形抗力，降低機組功耗，節約成本，提高鈦合金管的成材率。

技術領域

本實用新型屬于鈦合金無縫管加工技術領域，特別涉及一種鈦合金熱軋無縫管生產系統。

背景技術

鈦及鈦合金無縫管質量輕、強度高、機械性能優越、耐腐蝕性能好，主要用于制作飛機發動機壓氣機部件及火箭、導彈和高速飛機的結構件、電解工業的電極，發電站的冷凝器、石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等工業制造領域。鈦及鈦合金無縫管的主要通過擠壓成型、管坯鉆鏜孔或斜扎穿孔冷軋冷拔的三類生產系統。擠壓成型的成材率低，尺寸精度差，生產成本高；管坯鉆鏜孔尺寸精度較好，但是加工成本高，生產效率和成材率低；斜軋穿孔后冷軋冷拔雖然成材率較高，但該類鈦合金常溫下強度高、塑性差，冷軋變形抗力大，需要多次反復退火，生產效率低，生產成本高。故現代生產中針對鈦及鈦合金無縫管需要一種節能、高效的生產系統。

鈦化學活性較大，與大氣中的O、N、H、CO、CO₂、水蒸氣和氨氣發生化學反應，會生成TiC、TiN等硬質表層；600℃以上時鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層，由于吸收氣體而產生的硬脆表層深度達0.1-0.15mm，硬化程度增加20%-30%。鈦化學親和性大，易與工具摩擦表面產生黏附現象。鈦在氮氣中加熱可發生燃燒，在加熱過程中用氬氣保護。鈦導熱系數為Fe的1/5，Ni的1/4，Al的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數低約50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，剛性差。

上述鈦的物理及化學特性決定了鈦合金無縫管軋制難度比一般的鋼管、鋁管、鎂合金管等管材的軋制難度要大得多，鈦合金無縫管軋制很難從其他管材的軋制工藝上取得有價值的借鑒。但是，現有技術中也不乏鈦合金無縫管軋制的技術，例如專利名稱為“一種鈦及鈦合金無縫管的生產工藝及所用的軋機前臺受料結構”（申請號為：201611093871.8）以及專利名稱為“一種鈦合金油井管的制備方法” （申請號為：201611051807.3），盡管都公開了一種鈦及鈦合金無縫管的生產工藝，但是為了抑制熱加工過程中管坯表面的活性，所以需要“在鈦及鈦合金坯料表面涂刷防護涂料”，其存在的缺陷為：1、防護涂料中需要多種不同的物質，2、涂刷防護涂料的工藝比較費時，延長了管件的生產周期，增加了管件的生產成本；例如專利名稱為“一種熱軋大口徑薄壁鈦合金無縫管生產工藝”（申請號為：201611065459.5），盡管在精軋毛管工序與矯直工序之間添加保溫隧道，但是保溫隧道的作用僅僅是升溫加熱的功能，不能根據實際生產過程中管件表面的溫度，對管件進行升溫或降溫處理，使管件真正滿足下一步矯直工序中管件表面溫度的需要。另外，現有的主流鈦合金無縫管的加工工藝中仍采用二輥軋機對鈦合金管進行軋制，不僅減壁量小、成材率低、延伸系數小，還會導致生產獲得的鈦合金管內外表面產生螺紋，二輥軋制過程中導板固定設置，使得鈦合金管軋制過程中外表面劃傷甚至產生裂紋，輥距不可調整導致軋制時容易軋卡。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，解決現有技術中鈦合金無縫管軋制過程中需要涂覆涂層、生產難度大、成材率低的技術問題，提供一種鈦合金熱軋無縫管生產系統。

本實用新型通過以下技術方案予以實現。