[发明专利]一种规格为φ89×2mm钛管的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属轧制领域，尤其是一种规格为φ89×2mm钛管的加工工艺。

背景技术

无缝钛管在化工行业广泛使用，管材壁厚越薄，其换热效率越高。φ89×2mm属于大口径、薄壁管材，在生产过程中存在生产效率低、成材率低的问题。

φ89×2mm钛管管材的一般生产流程为：挤压制坯、LG90轧机开坯、LD120轧机精轧成品，LG90轧机可以进行大减径、减壁加工，轧制后的尺寸精度较低；LD120轧机由于轧辊外形的限制，只能进行小减径、减壁加工，但轧制后的尺寸精度较高。

目前的工艺是采用20000kN挤压机挤制φ108×2mm管坯，然后用LD120轧机进行多道次轧制。该工艺由于管坯挤压时钻孔损失较大而导致成材率低，更重要的是由于轧制工序全部采用LD120轧机，必须在LD120轧机上先将前面的道次轧制完成后才能轧制成品道次，这样生产效率特别低。

发明内容

为了解决传统的φ89×2mm钛管生产时损失较大导致成材率低而且重复使用LD120轧机及LG90轧制精度的问题，本发明提供一种规格为φ89×2mm钛管的加工工艺。

所述的一种规格为φ89×2mm钛管的加工工艺，其特征是：采用管胚规格为φ106mm×8mm，并使用LD60进行开胚，开胚变形量为54%，开胚后的规格为φ94mm×4mm，最后使用LD120精轧，达到φ89×2mm的标准。

本发明的有益效果是：采用了外径较小的管坯，原料损耗减少了约１％，降低了生产成本；而且管坯外径的减小使得轧制道次由3道次减少为2道次，大大提高了生产效率；并且引入LG60轧机开坯，缓解了LD120轧机过高的占用率，使得后者可以专门进行成品轧制，提高了设备资源的利用率，生产效率也随之提高，并且质量高。

具体实施方式

 选取φ220mm的挤压筒进行φ106×8mm的管胚的挤压力进行校核，挤压比为13。采取LG60进行开胚时，通过舍瓦金的计算公式进行绝对轧制力和相对轧制力的计算：

式中，D为轧制前后管材的平均直径，即D＝（管坯直径＋成品管直径）/2；σ_b为轧制前后管材强度极限的平均值；ΔS_Σ为轧制前后管材壁厚的减少值；l_p为轧槽压下段长度；m 为送进量；μ_Σ为伸长系数；r_c为轧槽脊部轧辊的平均半径，即r_c＝r₀-0.5（R₀＋R_T）；r₀为轧辊外半径；R₀为轧制前管材半径；R_T为轧制后管材半径；P为轧制压力（下标1表示轧制压力已知情况或能正常轧制状态下的有关参数）。

采用LG60轧机可以进行φ80mm×6mm、63mm×1.5mm正常轧制，设定m₁=6mm，m₂=4mm；管材轧制前后的强度极限平均值相同，经计算：P₂/P₁=0.9。

采用舍瓦金计算法变形公示：

将σ_b =700MPa，m=4mm带入式2中，计算后轧制压力为738kN，小于LG60轧机额定1100kN，所以可以在LG60上进行轧制操作。开胚变形量为54%，开胚后的规格为φ94mm×4mm，最后使用LD120精轧，达到φ89×2mm的标准。

 本工艺采用了外径较小的管坯，一是使得棒坯钻孔尺寸相应地减少了2mm，因此由钻孔造成的原料损耗减少了约1%，降低了生产成本；二是管坯外径的减小使得轧制道次由3道次减少为2道次，大大提高了生产效率；三是引入LG60轧机开坯，缓解了LD120轧机过高的占用率，使得后者可以专门进行成品轧制，提高了设备资源的利用率，生产效率也随之提高；最后，LG60轧机开坯提高了成品轧制前的管材表面质量，使得LD120轧机的模具磨损有所改善。