[发明专利]一种大口径钛及钛合金无缝管的制造方法

说明书

本发明属于无缝管制造技术领域，公开了一种大口径钛及钛合金无缝管的制造方法，能够解决大口径钛及钛合金无缝管的生产问题。本发明将锻造的钛/钛合金圆坯加热后进行穿孔，再进行热扩，最后内外表面加工得到成品管。与现有技术相比，本发明通过使用大口径原料进行热穿孔得到大口径毛管，再对大口径毛管进行热扩，进一步加大所制造的钛及钛合金管外径，最后通过对热扩后的毛管进行内外表面的修磨处理，来提高成品管的尺寸精度，制造出的钛及钛合金无缝管具有外径大，尺寸精度高，长度长等特点。

技术领域

本发明属于无缝管制造技术领域，具体的说，是涉及一种大口径钛及钛合金无缝管的制造方法，该方法制造的钛及钛合金无缝管外径≥500mm。

背景技术

钛和钛合金管由于其高比强度、低密度(同体积接近钢重量一半)、抗腐蚀及优良的抗疲劳性能，被广泛应用于大型民航客机、军用飞机、航天火箭、舰船、兵器装备、电力、石油化工、海水淡化等领域；其典型产品包括飞机结构件、压缩机叶片和基座、水翼、螺旋桨、导弹发射装置、舰船管件、高压气瓶和全钛冷凝器等。

目前钛和钛合金无缝管的主要生产方式是热挤压和冷轧。热挤压法是将钛或者钛合金坯料加热到1100℃以上以后，送入挤压机挤压成荒管，后经过多道次的轧制和热处理再加工生产成成品管材，但由于需要大型的挤压机，而且其成品的成材率较低，相对成本较高，加工速度较慢和加工时间较长。冷轧法是将钛或者钛合金坯料加热后通过穿孔机轧制成管坯，再对管坯机械加工、酸洗和清洗，然后再进行冷轧，工序多，投资大，能耗高，成材率低。受限于设备能力和工艺特点，以上这两种方式能够生产的无缝管都存在外径较小(≤400mm)的情况。例如：宝鸡钛业的热挤压机组能够生产的钛及钛合金无缝管的最大外径是210mm，西北有色金属研究院的冷轧机组能够生产的钛及钛合金无缝管的最大外径是130mm。

目前大口径钛和钛合金无缝管尚没有有效的生产方式。特别是大型军舰和潜艇，需要使用大口径钛或者钛合金气瓶，而生产钛或者钛合金气瓶的母材就需要有大口径钛和钛合金无缝管。因此，如何高效的生产大口径钛合金无缝管是目前钛合金加工行业亟需解决的问题。

发明内容

本发明着力于解决大口径钛及钛合金无缝管的生产问题，提供一种大口径钛及钛合金无缝管的制造方法，可以满足市场对大口径钛及钛合金无缝管的需要。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种大口径钛及钛合金无缝管的制造方法，该方法按照以下步骤进行：

(1)选用直径≥400mm的锻造钛/钛合金圆坯为原料，将原料加热至900～960℃，保温时间≥3小时；

(2)使用孔机穿孔，轧制成热扩需要的毛管；

(3)在850～900℃温度条件下感应加热，并使用不同直径的芯头进行热扩变形，扩制成加工需要的毛管；

(4)对热扩后的毛管进行内外表面机加工，内外表面的加工量≥2mm，得到成品管。

进一步地，步骤(3)的感应加热之前，在毛管内表面均匀涂抹玻璃粉润滑剂。

进一步地，步骤(3)中所述热扩变形的推进速度控制在100mm～200mm/min。

本发明的有益效果是：

本发明提供的大口径钛及钛合金无缝管的制造方法，通过使用大口径原料进行热穿孔得到大口径毛管，再对大口径毛管进行热扩，进一步加大所制造的钛及钛合金管外径，最后通过对热扩后的毛管进行内外表面的修磨处理，来提高成品管的尺寸精度，制造出的钛及钛合金无缝管具有外径大，尺寸精度高，长度长等特点：外径≥500mm，外径公差能够满足-0.5％～+0.5％D，壁厚公差能够满足-8％～+8％t要求，长度≥8m。

具体实施方式