專利名稱：內(nèi)表面高光亮鈦及鈦合金管加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，特別是涉及鈦及鈦合金管材在冷軋加工過程中，清除內(nèi)表面裂紋、凹坑等缺陷的加工方法。
背景技術(shù)：
鈦及鈦合金的化學(xué)活性高，吸氣率高，變形抗力大，易回彈，易粘接，因此其無縫管加工制備比普通金屬如銅、鋼、鋁、鎳的管材困難。對于尺寸要求精度高的超薄、超長鈦及鈦合金無縫管，其加工制造更加困難，成材率極低。斜軋穿孔或擠壓方法制得的鈦及鈦合金無縫管坯，內(nèi)外表面粗糙，縱向溝槽較深，缺陷較多。在無縫管加工過程中，這些缺陷常導(dǎo)致管材出現(xiàn)裂紋、凹坑，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量與成材率，無損檢測合格率較低。對高精度薄壁管，這些缺陷的影響更大。要提升鈦及鈦合·金無縫管質(zhì)量，除了降低雜質(zhì)含量、控制管材化學(xué)成分、改善壓輥孔型與質(zhì)量、加強潤滑、調(diào)節(jié)熱處理條件等改進外，還必須在整個加工過程中提升管材表面精整、磨修工藝的技術(shù)標(biāo)準。管材外表面的裂縫、缺陷易發(fā)現(xiàn)，也較容易解決，但內(nèi)表面則較難發(fā)現(xiàn)，不易消除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種鈦及鈦合金管材內(nèi)表面加工方法，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，增加管材內(nèi)表面光潔度，提升鈦及鈦合金無縫管的質(zhì)量，提高成材率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種鈦及鈦合金管的加工方法，其步驟包括將鈦及鈦合金管固定在車床中，以一定速度旋轉(zhuǎn)；將拉桿一端固定在車床刀架上，一端緊固著刀具；將拉桿、鈦及鈦合金管、刀具的中軸線對齊；將車床刀架沿中軸線做往復(fù)運動，通過鈦及鈦合金管的旋轉(zhuǎn)與車床刀架的往復(fù)運動，實現(xiàn)對鈦及鈦合金管的加工。優(yōu)選的是，刀具包括主體和刀頭。主體為圓管狀結(jié)構(gòu)，沿其軸向中心有貫通孔；主體包括頭部和尾部，頭部管外徑小于尾部管外徑，尾部外表面有刀槽，刀頭固定連接在刀槽內(nèi)。優(yōu)選的是，主體的頭部外表面有螺紋，用以與拉桿活動連接。優(yōu)選的是，刀頭與刀槽的固定連接方式為焊接。采用本發(fā)明內(nèi)表面高光亮鈦及鈦合金管加工方法加工的高精度、超薄、超長鈦及鈦合金無縫管，其內(nèi)表面粗糙度Ra可控制在O. 35 O. 8微米范圍內(nèi)。


圖I是本發(fā)明鈦及鈦合金管加工方法的示意 圖2是二頭刀具主體的橫截面示意 圖3是三頭刀具主體的橫截面示意 圖4是刀具的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。實施例I，管材加工
無縫管選用經(jīng)過矯直處理、壁厚較均勻的鈦及鈦合金管材5，或者經(jīng)過冷軋開坯后的鈦及鈦合金管材5，要求管材5平直、壁厚均勻。通常，被加工內(nèi)鏜的管材5直徑為20 70毫米，壁厚5. O 10. O毫米，長度1000 3000毫米。事先加工好刀具6。將管材5固定在CA型普通臥式車床或相似設(shè)備上。然后，用刀具6及拉桿7等組合工具，對管材5內(nèi)孔進行鏜孔。請參閱圖I。管材5被卡盤10固定在車床中，以一定速度旋轉(zhuǎn)。拉桿7被固定在車床刀架上，后端8與冷卻潤滑液相通，前端緊固著加工好的刀具6。管材5、刀具6、拉桿7 的中軸線對齊。車床刀架沿該中軸線方向來回平移，通過管材5旋轉(zhuǎn)與拉桿7推拉兩種運動的合力，實現(xiàn)刀具6對管內(nèi)徑粗糙面的加工，消除裂紋、凹坑等缺陷。拉桿7選用強度較高、韌性較好的厚壁鋼管，其尺寸根據(jù)所鏜管材5內(nèi)徑而定。例如，若鏜直徑65 X 55 X L毫米管內(nèi)孔，可選擇直徑(35 40) X 8 x L毫米尺寸的拉桿7。拉桿7頭端以螺紋方式或其他連接方式與刀具6連接。拉桿7后端8與冷卻潤滑液系統(tǒng)相通，以確保液體循環(huán)連續(xù)使用。同時，拉桿后端被緊緊地固定在刀架上。整個加工過程需要保證充分潤滑、冷卻，適當(dāng)?shù)臐櫥懈钜夯蛩穆然季梢宰鳛闈櫥鋮s液。潤滑冷卻液從拉桿7的中心孔注入，經(jīng)過刀具6和管材5的中心孔后，從管材5尾端9流出。加工后的管材5經(jīng)除油、清洗，用肉眼或工業(yè)內(nèi)窺鏡檢查是否將裂紋等缺陷除去，若仍有較深裂縫或其它缺陷，則應(yīng)進一步重新鏜孔或局部修磨。實施例2，刀具
刀具包括主體和刀頭，其結(jié)構(gòu)請參閱圖2至圖4。主體由普通碳鋼加工而成，圓管狀結(jié)構(gòu)，沿其軸向中心開貫通的小孔1，以便于加工過程中冷卻潤滑液進行冷卻潤滑。刀具沿其軸向分為頭部和尾部，頭部2的管外徑較小，方便與拉桿連接；尾部3的管外徑較大，并在外表面銑出一定尺寸的刀槽4，硬度合金刀頭焊接在該刀槽內(nèi)。刀具可采用多種形狀，可為單頭、二頭或多頭。銑出兩個刀槽的為二頭刀具，也可銑出單個或多個刀槽，制成單頭或多頭刀具。單頭及二頭刀具可用于粗糙孔，多頭刀具用于精鏜孔。在萬能工具磨床上，對硬度合金刀頭進行研磨，加工成所需形狀、尺寸。刀具研磨后的尺寸由被加工的管材內(nèi)徑?jīng)Q定。采用上述方法鏜出的管坯，經(jīng)冷軋加工后，其成品內(nèi)孔光潔如鏡。經(jīng)檢測，其內(nèi)表面粗糙度Ra可控制在O. 35 O. 8微米，遠遠高于國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準的要求。這種光亮的內(nèi)表面減少流體阻力，減少或避免流動介質(zhì)中的附著物或顆粒物沉積，提聞熱交換效果，提聞管材及其裝置的使用壽命。例如，使用海水冷卻的電站用全鈦冷凝器，其壽命在30年以上，無泄漏、極少維修，大大超過銅合金管的冷凝器壽命。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保 護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鈦及鈦合金管加工方法，其特征在于，包括以下步驟， 將所述鈦及鈦合金管固定在車床中，以一定速度旋轉(zhuǎn)； 將拉桿一端固定在車床刀架上，一端緊固刀具； 將所述拉桿、鈦及鈦合金管、刀具的中軸線對齊； 將所述車床刀架沿所述中軸線做往復(fù)運動，通過所述鈦及鈦合金管的旋轉(zhuǎn)與所述車床刀架的往復(fù)運動，對所述鈦及鈦合金管的內(nèi)表面加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鈦及鈦合金管加工方法，其特征在于所述刀具包括主體和刀頭，所述主體為圓管狀結(jié)構(gòu)，沿其軸向中心有貫通孔；所述主體包括頭部和尾部，頭部管外徑小于尾部管外徑，所述尾部外表面有刀槽，所述刀頭固定連接在所述刀槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦及鈦合金管加工方法，其特征在于所述主體的頭部外表面有螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦及鈦合金管加工方法，其特征在于所述刀頭與刀槽的固定連接方式為焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈦及鈦合金管的加工方法，將鈦及鈦合金管固定在車床中，以一定速度旋轉(zhuǎn)；拉桿一端固定在車床刀架上，一端緊固刀具；拉桿、鈦及鈦合金管、刀具的中軸線對齊；車床刀架沿中軸線做往復(fù)運動，通過鈦及鈦合金管的旋轉(zhuǎn)與車床刀架的往復(fù)運動，實現(xiàn)對鈦及鈦合金管的加工。采用本發(fā)明加工方法所得的高精度、超薄、超長鈦及鈦合金無縫管，其內(nèi)表面粗糙度Ra可控制在0.35～0.8微米范圍內(nèi)。
文檔編號B23B27/10GK102896353SQ20111020982
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者路金林, 路開, 朱寶永 申請人:張家港華裕有色金屬材料有限公司