[發明專利]一種大型鈦異型三通及制造工藝與鈦軸流泵

在審

• 申請號: 202211691344.2
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN115823384A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 寧湘翼
• 申請（專利權）人: 寶雞市飛騰金屬材料股份有限公司
• 主分類號: F16L41/02
• 分類號: F16L41/02;B23P15/00;F04D29/52
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 楊春崗

本發明提供了一種大型鈦異型三通及制造工藝與鈦軸流泵，用于海水淡化、艦艇和油氣輸送領域，工藝采用海綿鈦熔煉成鈦錠，鍛造成鈦板，再采用數控超高壓水切割機裁剪鈦板，利用卷板機和成型模具分別卷制成多個筒體和加強筋，采用管板自動焊機進行深熔焊接每個筒體合縫和加強筋，形成鈦制異型三通，再采用大容量的大型臺車式退火爐進行批量熱處理，消除焊接殘余應力，保證批質量一致性。本發明比傳統的鑄鐵鑄造、鋼材、不銹鋼壽命長約5倍、減重約50％，輕量化和長壽命效果明顯，實現了批量化生產。在海水淡化、艦艇制造和海洋工程裝備領域應用前景良好。本發明大型鈦異型三通與已有大型鈦軸流泵配套使用實現一體化整體產品。

技術領域

本發明屬于鈦材加工技術領域，涉及軸流泵，具體涉及一種海水淡化、艦艇和深海油氣鉆采輸送用大型鈦制異型三通及其制造加工工藝與鈦軸流泵。

背景技術

軸流泵是一種靠旋轉葉輪的葉片對液體產生的作用力使液體沿軸線方向輸送的泵，一般為鑄造而成，有立式、臥式、斜式及貫流式數種。軸流泵葉輪一般裝有2～7個葉片，在圓管形泵殼內旋轉，葉輪上部的泵殼上裝有固定導葉，用以消除液體的旋轉運動，使之變為軸向運動，并把旋轉運動的動能轉變為壓力能。軸流泵廣泛應用于石化、油氣輸送、海水淡化等領域。與之配套安裝使用的三通(包括同徑、異徑、異心)也廣泛應用于石化、天然氣、液化氣、化肥、火電廠、核電、制藥等行業工程的建設和檢修。現有軸流泵及三通主要采用鑄鐵鑄造型式，也有用鋼材或不銹鋼材質制造，比重大、易腐蝕、壽命短。相對于陸上環境，軸流泵及三通腐蝕損壞后在進行維修或更換作業時，相對容易。但是相對于遠離大陸的艦艇、深海和深井油氣開采與輸送環境作業時就是難上加難，大型和超大型軸流泵及三通因為腐蝕失效，而維修、更換則難度更大，甚至放棄報廢，中斷工程作業。

鈦材料具有質輕、硬度高、比強度高等特點，其耐海水、油氣腐蝕性能優異，是鑄鐵、鋼材、不銹鋼無法比擬的。鈦材料在腐蝕性環境中具有獨特用途，在航空航天、油氣輸送、核電、海水淡化等領域的應用日益擴大，特別是在海水淡化領域前景良好。近年來，航洋工程裝備(海工裝備)、艦艇(內部管道輕量化減重和抗腐蝕)需求逐漸增大。目前，一個國家的鈦合金材料及其零部件制備能力和產業化水平，已經成為衡量一個國家綜合國力的重要因素。

現有市場上的鈦制三通，基本上屬于中小口徑型、手工小批量生產，生產工藝為對現有管坯管材的擠壓或對接焊工藝而成，包括：

1、對焊式三通:與連接管件對接后焊接的三通管件。

2、承插式三通:連接管件插入三通各端部后焊接或熔接的三通管件。

3、卡套式三通:各端部是卡套接頭,把管件插入后再緊固的三通管件。

4、螺紋式三通:以螺紋方式連接管件的三通管件。

上述問題是受限于鈦材料的難以加工的特點，難以大規模加工生產，限制了廣泛應用，具體表現在包括熔煉、鑄造、鍛造、焊接、零件加工環節難度大。特別是，大型鈦制三通大批量制造加工生產更是難上加難，輕量化、長壽命，高可靠性尤其重要,市場上缺乏該類產品的大批量生產工藝，亟需創新滿足市場需求。

發明內容

基于上述問題，本發明在于提供一種適宜于海水淡化、艦艇和油氣輸送用大型軸流泵用鈦異型三通及其加工工藝，主要思路是從原材料源頭控制質量，擬采用高純海綿鈦熔煉成鈦錠后，再鍛造成鈦板，之后采用卷板機卷筒焊接而成鈦制異型三通，以實現大批量生產、輕量化和長壽命的大型鈦制三通。同時，提供一種與之配套使用的大型鈦軸流泵。具體的技術方案是：

一、海水淡化、艦艇和油氣輸送用的一種大型鈦異型三通的制造工藝，其特征在于，包括S1～S8的步驟：

S1，備料：根據批次需求，選用粒度5mm～28mm的高純海綿鈦，烘干備用；