[发明专利]一种钛及钛合金无缝油管的热轧加工方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金管材加工技术领域，尤其是一种钛及钛合金无缝油管的热轧加工方法。

背景技术

钛及钛合金无缝油管即纯钛TA2无缝油管及TC4钛合金油管，钛及钛合金无缝油管的加工工艺目前采用两种方式，一种是挤压+镗内孔+冷轧的工艺方式，另一种是斜轧穿孔+冷轧的工艺方式。

挤压+镗内孔+冷轧的参考工艺如下：

1)TA2或TC4钛合金棒材钻中心通孔；

2)TA2钛合金棒材采用包覆铜皮，即外表面和中心通孔处均包覆铜皮；TC4钛合金棒材采用玻璃润滑剂均匀涂抹在外表面和中心通孔内表面，晾干备用；

3)将TA2钛合金棒材加热到760℃且保温后进行挤压制备出TA2管坯；将TC4钛合金棒材加热到950℃且保温后进行挤压制备出TC4管坯；

4)TA2管坯采用酸洗或机加工方式去除铜皮，再修磨外表面并镗内孔；TC4管坯直接机加工外表面并镗内孔；

5)开坯冷轧出TA2轧管或TC4轧管；

6)对TA2轧管或TC4轧管进行除油、酸洗；

7)对TA2轧管或TC4轧管修磨内、外表面；

8)对TA2轧管或TC4轧管进行中间退火，经700～750℃真空退火且炉冷到100℃时出炉并空冷至室温；

9)进行第二次冷轧并重复6～8工序；

10)进行第三次冷轧并轧制出成品，然后重复6～8工序；

11)对成品TA2管材采用冷矫直；对成品TC4管材加热到400～500℃时出炉进行热矫直；

12)进行无损探伤、力学性能等检验；

13)切头；

14)按照GB/T8180标准要求进行包装；

上述工艺中因钛合金本身的润滑性差，用铜皮包覆进行挤压时其铜与钛的共熔点为880℃左右，所以上述工艺的最高加热温度不能超过860℃，无法满足高强度钛合金管坯的制备，而且在挤压出管坯后还要除去2kg左右的压余，头尾还需切除约50mm，再加上表面修磨及内孔镗孔，其成品率不到45％，在尚未掌握钛合金废料回收技术的基础上将直接导致钛合金管材的生产成本直线升高。

斜轧穿孔+冷轧的参考工艺如下：

1)将TA2钛合金棒材加热到920℃后进行斜轧穿孔并制备出TA2管坯；将TC4钛合金棒材加热到1030℃后进行斜轧穿孔并制备出TC4管坯；

2)对TA2管坯或是TC4管坯进行修磨外表面及镗内孔；

3)开坯轧制出TA2轧管或TC4轧管；

4)对TA2轧管或TC4轧管进行除油、酸洗；

5)对TA2轧管或TC4轧管修磨内、外表面；

6)对TA2轧管或TC4轧管进行中间退火，经700～750℃真空退火且炉冷到100℃时出炉并空冷至室温；

7)进行第二次冷轧并重复4～6工序；

8)进行第三次冷轧并轧制出成品，然后重复4～6工序；

9)对成品TA2管材和成品TC4管材

10)TA2、TC4合金成品退火，经700～750℃真空退火且炉冷到100℃时出炉并空冷至室温；

11)对成品TA2管材采用冷矫直；对成品TC4管材加热到400～500℃时出炉进行热矫直；

12)进行无损探伤、力学性能等检验；

13)切头；

14)按照GB/T8180标准要求进行包装。

上述工艺的生产周期较长，但对强度达到900MPa级的钛合金仍显得力不从心，管材很容易开裂，较高的轧制力也使工模具消耗较快，加工成本升高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种钛及钛合金无缝油管的热轧加工方法，该热轧加工方法解决高强度等级钛合金管材难加工、供货周期长的技术瓶颈问题，为钛合金油管的生产提供技术支撑，并为其它用途的钛合金管材生产提供经济、高效的生产工艺。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种钛及钛合金无缝油管的热轧加工方法，钛及钛合金无缝油管的坯料采用纯钛TA2棒材和TC4钛合金棒材，纯钛TA2棒材和TC4钛合金棒材的初始规格为该热轧成型方法经历涂抹防氧化润滑涂料→加热→斜轧穿孔→压头→热轧→松棒及脱棒→涂防氧化润滑涂料→二次加热→张减径→探伤→切头→热处理→矫直→检验→包装工序，加热、二次加热和热处理工序中使用到真空加热炉，斜轧穿孔工序中使用到两辊斜轧穿孔机，热轧工序中使用到热轧机，松棒及脱棒工序中使用到松棒机，张减径工序中使用到张减机，具体各工序分述如下：