[發明專利]一種鈦或鈦合金無縫方矩管及其制備方法

有效

• 申請號: 202011252221.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112496052B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 席錦會;葛鵬;侯鵬;劉姣;王彥皓
• 申請（專利權）人: 西部金屬材料股份有限公司
• 主分類號: B21B37/56
• 分類號: B21B37/56;B21B37/74;B21B15/00;B21B45/02;B21B3/00;C21D9/08;C22F1/18;C22F1/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種鈦或鈦合金無縫方矩管及其制備方法，屬于鈦合金管材制備領域。本發明提供圓形管坯；對所述圓形管坯依次進行第一退火、一道次冷軋、第二退火、矯直和機加工處理內外表面氧化皮，得到半成品圓形管材；對所述半成品圓形管材進行多道次冷軋，得到與方矩管等周長、等壁厚的無縫圓管；對所述無縫圓管進行第三退火，得到退火態的無縫圓管；將所述退火態的無縫圓管采用方管成型設備由圓逐漸變方進行成型并矯直，得到方矩管；對所述方矩管依次進行第四退火和矯直，得到所述鈦或鈦合金無縫方矩管。本發明制備方法簡單易行、工期短、成本低，不需要使用任何模具，可得到無焊縫、尺寸精度高的鈦或鈦合金無縫方矩管。

技術領域

本發明涉及鈦合金管材制備技術領域，尤其涉及一種鈦或鈦合金無縫方矩管及其制備方法。

背景技術

與相同截面積的圓管相比，方矩管具有重量輕、強度高、抗彎截面模量大、節約金屬、易于安裝等優點。為了達到減重的目的，飛機、軍用車輛、坦克、汽車等對鈦及鈦合金方矩管有迫切地需求。目前，生產鈦及鈦合金無縫方矩管的方法有：板材折彎+焊接、模具拉拔法、熱軋、加熱+圓管變方管等。板材折彎+焊接的方法雖可以制備鈦合金方矩管，但由于焊縫的存在，管材的壽命大打折扣。模具拉拔法鈦合金方矩管存在的問題是：鈦合金變形抗力大，很難通過較大變形量的拉拔進行成型，通常需要多道次的拉拔成型，生產周期長，而且拉拔過程需要加熱，導致鈦合金與模具之間容易產生粘接，管材成材率低。中國專利CN105903766 B公開了采用熱軋直接制備鈦合金方矩管，但是方矩管尺寸精度差；中國專利CN110369548A公開了采用圓形鈦合金管材為坯料，對圓管進行加熱后再進行圓管變方管的成型，圓管變方管前的加熱導致鈦合金內外表面嚴重氧化，后續采用拋光處理時，方形的拋光頭無法在方矩管內部進行轉動，圓形的拋光頭無法將方矩管內表面的氧化皮完全去除，也存在制備復雜的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鈦或鈦合金無縫方矩管及其制備方法。本發明提供的制備方法簡單易行、工期短，且鈦或鈦合金無縫方矩管的尺寸精度高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種鈦或鈦合金無縫方矩管的制備方法，包括以下步驟；

提供圓形管坯，所述圓形管坯為圓形鈦管坯或圓形鈦合金管坯；

對所述圓形管坯依次進行第一退火、一道次冷軋、第二退火、矯直和機加工處理內外表面氧化皮，得到半成品圓形管材；

對所述半成品圓形管材進行多道次冷軋，得到與方矩管等周長、等壁厚的無縫圓管；

對所述無縫圓管進行第三退火，得到退火態的無縫圓管；

將所述退火態的無縫圓管采用方管成型設備由圓逐漸變方進行成型并矯直，得到方矩管；

對所述方矩管依次進行第四退火和矯直，得到所述鈦或鈦合金無縫方矩管。

優選地，所述第一退火的溫度為600～850℃，時間為120～180min。

優選地，所述圓形管坯通過斜軋穿孔制得，所述斜軋穿孔前還包括在T_β-20℃～T_β+80℃對鈦或鈦合金棒材進行加熱，保溫(0.8D～0.8D+180)min，其中D為棒材的直徑，mm，T_β表示鈦合金α+β相向β相轉變的溫度，所述斜軋穿孔的變形量為65～80％。

優選地，所述一道次冷軋的變形量為30～40％。

優選地，所述第二退火的溫度為600～850℃，時間為120～180min。

優選地，所述多道次冷軋的次數為2～4道次，每道次變形量獨立地為40～60％，每道次軋制完成后依次進行除油、酸洗和真空退火，所述真空退火的溫度為650～850℃，時間為120～180min。