[发明专利]厚壁钛焊管的生产方法及成型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种厚壁钛焊管，具体地说是一种厚壁钛焊管的生产方法及成型机，特别是涉及一种壁径比≥10﹪的厚壁钛焊管的生产方法及成型机。 

背景技术

钛管具有比强度高、耐腐蚀性强等独特性能，使用寿命长，运行安全稳定。由于钛在湿氯气介质及海水中，具有极其优异的耐腐蚀性，即使在污染的海水中也保持有良好的耐腐蚀性，因此，钛管广泛应用于电力、化工、海水利用及海洋工程、航空航天等行业相关的换热器、冷凝器、蒸发器等设备中。 

钛管因其制作工艺及所用的管坯形状不同分为焊接钛管和无缝钛管两大类。无缝管生产工艺为：圆管坯加热、穿孔、打头、退火、酸洗、涂油、多道次冷拔（冷轧）、热处理、矫直、定尺、探伤、水压试验等工序。而焊管生产工艺为：开卷、剪切端焊、储料、清洗、成型、焊接、预定径、在线退火、精定径、涡流探伤、激光测径、切割、超声波探伤、气密试验等工序。 

对于壁径比≤8﹪的钛管，由于成型和焊接比较容易，一般采用焊管生产工艺。而对壁径比≥10﹪的钛管，由于成型难度大、焊接工艺很难匹配，所以，目前采用无缝管生产工艺。但是，无缝管生产工艺中存在酸洗、脱脂工序，生产过程不环保，且壁厚偏差大、同心度差，产品精度很难控制。 

发明内容

本发明的目的是提供一种壁径比≥10﹪的厚壁钛焊管的生产方法及成型机。 

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种厚壁钛焊管的生产方法，它包括下列步骤： 

⑴开卷、清洗：采用双臂开卷机，将成卷的钛带均匀展开，清洗；

⑵成型：将步骤⑴所得的钛带经过成型机辊弯成型处理，成型采用W反弯弯曲成型工艺，即钛带边缘部分正向弯曲，中间部分反向弯曲，得到带边紧密贴合的近圆管坯；

⑶焊接：将步骤⑵所得的近圆管坯通过焊合室内焊接辊的挤压约束，在氩气保护气氛下进行无填充料焊接成钛焊管管坯，所述的焊接为采用等离子焊和钨极氩弧焊双枪组合，等离子焊枪在前，与焊缝垂直，钨极氩弧焊枪在后，与垂线成15°～45°，等离子焊枪与钨极氩弧焊枪的间距为15㎜～35㎜；

⑷预定径：将步骤⑶所得的钛焊管管坯进行塑形变形，获得与要求外径接近的钛焊管；

⑸在线退火：将步骤⑷所得的钛焊管通过高频感应式加热装置加热，消除焊接应力，均匀化焊接组织，使焊缝与母材性能接近；

⑹精定径、矫直：将步骤⑸所得的钛焊管进行定径、矫直，使钛焊管的圆度、直线度达到标准要求；

⑺检测、包装：将步骤⑹所得的钛焊管经过涡流探伤后，经定尺切断，进行超声波探伤、气密试验测试、管端倒棱、成品检验后包装入库。

本发明在步骤⑴中，所述的清洗采用易挥发无腐蚀的洗涤剂，所述的洗涤剂包括工业酒精或丙酮。 

为了适应厚壁钛带的成型，本发明对成型机的机架进行了重新排布，在步骤⑵中，所述成型机包括初成型段、精成型段、定型段，所述的初成型段由4个成型平辊机架和3个导向立辊机架交替排布组成；所述的精成型段由至少3个成型平辊机架与至少3个导向立辊机架交替排布组成；所述的定型段由至少2个导向平辊机架排布组成。 

本发明所述的精成型段中的成型平辊机架与导向平辊机架的上辊均为铜合金与合金钢的组合辊。 

为确保焊接过程的散热及不影响设备安全，本发明在步骤⑶中，所述焊接辊采用热导率良好的铜合金辊，焊接辊的轴内部及焊合室箱体进行水冷，确保焊接过程的散热不影响设备安全。 

本发明在步骤⑸中，所述在线退火在氩气气氛下进行，退火温度为660℃～700℃，保温时间1分钟～2分钟。 

一种厚壁钛焊管成型机，它包括初成型段、精成型段、定型段，所述的初成型段由4个成型平辊机架和3个导向立辊机架交替排布组成；所述的精成型段由至少3个成型平辊机架与至少3个导向立辊机架交替排布组成；所述的定型段由至少2个导向平辊机架排布组成。 

本发明所述的精成型段 中的成型平辊机架与导向平辊机架的上辊均为铜合金与合金钢的组合辊。 

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其工艺简单、可行，经试生产，制得的钛焊管其壁厚、外径均匀，尺寸精度优于无缝管，其力学性能可达到同规格无缝钛管水平，由冷轧钛带卷直接制成外径为15㎜～20㎜、壁厚为1.5㎜～2.0㎜，且壁径比≥10﹪的厚壁钛焊管，大大降低了生产成本和环境污染，提高了生产效率。 

附图说明

图1是本发明成型机机架的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。