本發(fā)明涉及合金、冶煉,更具體地,涉及一種提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
1、鈦合金無(wú)縫管具有良好的室溫力學(xué)性能和耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用與航空航天、核電、油田等領(lǐng)域。鈦合金無(wú)縫管通常采用的加工工藝是鍛造、擠壓、機(jī)加工、冷軋、退火等工藝,也有采用鍛造、機(jī)加工、冷軋、退火等工藝。
2、由于鈦合金材料高溫變形過(guò)程溫度范圍窄、低溫變形抗力高和加工硬化嚴(yán)重等原因,導(dǎo)致上述加工方法工序復(fù)雜、成品率低,尤其是管徑小于20mm的鈦合金無(wú)縫管,成材率低于30%。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,可提高管材成材率,尤其適用管徑小于20mm的鈦合金無(wú)縫管,具有廣泛的應(yīng)用前景,可應(yīng)用于飛機(jī)的液壓管路、燃油管路等重要或關(guān)鍵零部件。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
3、一種提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
4、(1)將原料進(jìn)行混料壓制成多個(gè)電極塊,將多個(gè)電極塊焊接后得到自耗電極;
5、(2)向所述自耗電極中加入質(zhì)量百分含量為0.001%~0.05%的合金元素鉭,采用真空自耗電弧爐進(jìn)行熔煉2次,獲得鈦合金鑄錠;
6、(3)將所述鈦合金鑄錠在950℃~1150℃下保溫4.5h~7h,進(jìn)行多道次熱連軋,得到鈦合金棒材;
7、(4)將所述鈦合金棒材表面車(chē)光,在900℃~1050℃下保溫1.5h~3.5h,進(jìn)行斜軋穿孔成毛管;
8、(5)將所述毛管酸洗后進(jìn)行一道次冷軋,得到管坯;
9、(6)將所述管坯內(nèi)鏜外車(chē),隨后進(jìn)行多道次冷軋,得到鈦合金無(wú)縫管半成品;
10、(7)將所述鈦合金無(wú)縫管半成品依次經(jīng)真空退火、酸洗、拋光,得到所述鈦合金無(wú)縫管。
11、可選的,步驟(3)中,第一道次和最后一道次變形量≤20%,最大變形量≤60%。
12、可選的,步驟(4)中,所述毛管的變形量為15%~30%,毛管直徑與棒材直徑比值為(1~1.2):1。
13、可選的,步驟(5)中,冷軋變形量≤10%。
14、可選的,步驟(6)中,所述多道次冷軋的最后一道次變形量≤20%,其余道次變形量≥30%;每道次中間退火溫度為600℃~800℃,且后一火次退火溫度不大于前一道次退火溫度,保溫時(shí)間1h~2.5h。
15、可選的,鈦合金無(wú)縫管半成品的管材外徑≤20mm。
16、可選的,步驟(7)中,退火溫度為350℃~600℃,保溫時(shí)間1h~2h。
17、可選的,步驟(7)中,所述拋光采用磨粒流拋光,磨粒采用粒徑為0.005mm~0.5mm的sic,拋光后管材內(nèi)、外表面粗糙度≤150nm。
18、可選的,步驟(2)中,所述鈦合金鑄錠的鑄錠直徑≤700mm。
19、本發(fā)明還公開(kāi)了一種如上述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法制備得到的鈦合金無(wú)縫管。
20、實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例,將具有如下有益效果:
21、本發(fā)明提供了一種提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,通過(guò)添加合金元素鉭,提升了鑄錠的熱變形能力得以直接熱連軋成棒坯,代替鍛造提高棒材成材率;隨著熱連軋的進(jìn)行,合金組織得到改善,變形能力得以提升變形量逐漸提高,后續(xù)由于熱連軋導(dǎo)致溫升道次需降低變形量;采用斜軋穿孔代替機(jī)加工或者擠壓前的鉆孔,提升了毛管成材率;毛管的第一道次小變形量冷軋改善了毛管的橢圓度,提高了后續(xù)內(nèi)鏜外車(chē)的成材率;后續(xù)的多道次冷軋基本不損失材料,無(wú)縫管的成材率可達(dá)到40%以上;最后的拋光用于消除小口徑無(wú)縫管內(nèi)外表面可能存在的毛刺且改善粗糙度,提高管材的合格品率。
1.一種提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(3)中,第一道次和最后一道次變形量≤20%,最大變形量≤60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(4)中,所述毛管的變形量為15%~30%,毛管直徑與棒材直徑比值為(1~1.2):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(5)中,冷軋變形量≤10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(6)中,所述多道次冷軋的最后一道次變形量≤20%,其余道次變形量≥30%;每道次中間退火溫度為600℃~800℃,且后一火次退火溫度不大于前一道次退火溫度,保溫時(shí)間1h~2.5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,鈦合金無(wú)縫管半成品的管材外徑≤20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(7)中,退火溫度為350℃~600℃,保溫時(shí)間1h~2h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(7)中,所述拋光采用磨粒流拋光,磨粒采用粒徑為0.005mm~0.5mm的sic,拋光后管材內(nèi)、外表面粗糙度≤150nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(2)中,所述鈦合金鑄錠的鑄錠直徑≤700mm。
10.一種如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的提高鈦合金無(wú)縫管成材率的生產(chǎn)方法制備得到的鈦合金無(wú)縫管。