[发明专利]一种钛及钛合金无缝油管的热轧加工方法

摘要

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钛合金棒材且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→包装共十五个工序，本发明通过在纯钛TA2棒材和TC4钛合金棒材以及所加工的管坯上涂抹防氧化润滑涂料，由于防氧化润滑涂料具有防氧化和润滑的双重作用，从而减少钛及钛合金无缝油管表面的氧化作用并提高其润滑效果，较好地解决了钛及钛合金无缝油管在热加工过程中的表面微裂纹难题，同步减少了顶管工序并控制了每道次变形量。

主权项

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Ø150×1200mm，该热轧成型加工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，其特征是：⑴ 涂抹防氧化润滑涂料：对规格为Ø150×1200mm的TA2棒材和TC4钛合金棒材的外表面均匀涂抹防氧化润滑涂料，然后晾干备用，其中TC4钛合金棒材要求Al占 6.3%、V占 3.8%、其余为Ti，防氧化润滑涂料是TB1013，要求TB1013的适用温度能够达到950～1100℃；⑵加热：在真空加热炉达到750℃时将⑴中的TA2棒材或是TC4钛合金棒材进行装炉， TA2棒材的升温温度控制在920～950℃并保温100分钟后出炉，TC4钛合金棒材的升温温度控制在1050～1100℃并保温100分钟后出炉；⑶斜轧穿孔：采用两辊斜轧穿孔机对⑵中的TA2棒材或是TC4钛合金棒材进行斜轧穿孔并制备出TA2管坯或是TC4管坯, TA2管坯或是TC4管坯的直径控制在152～155mm，而其壁厚控制在22mm；⑷压头：压头前需采用直径104 mm的芯棒进行顶管，所述芯棒在使用前要进行预热，预热的温度控制在600℃，预热后在所述芯棒的外表面涂抹SM‑B型芯棒润滑剂之后再穿入⑶中的TA2管坯或是TC4管坯并进行顶管，顶管后将TA2管坯或是TC4管坯的头部压实；⑸热轧：将⑷中的TA2管坯或是TC4管坯连同所述芯棒放进热轧机内，热轧机的轧辊间距控制在600～1200mm，热轧机的轧制速度控制在2～4.0m/s， 轧制TA2管坯的轧辊个数不少于6个，轧制TC4管坯的轧辊个数不少于8个，热轧加工出直径范围是112～126mm、壁厚范围是4～11mm 的TA2轧管或是TC4轧管；⑹松棒及脱棒：⑸中TA2轧管在松棒时其松棒机的压下量控制在4～8mm并实现TA2轧管的扩径，然后进行脱棒；⑸中TC4轧管在松棒时其松棒机的压下量控制在6～9mm并实现TC4轧管的扩径，然后脱棒；⑺对⑹中TA2轧管或是TC4轧管的外表面再次进行涂抹防氧化润滑涂料；⑻二次加热：将⑺中TA2轧管或是TC4轧管进行二次加热，二次加热在真空加热炉中进行，二次加热的温度控制在950℃，保温30分钟后出炉；⑼张减径：二次加热并保温出炉后,将TA2轧管或是TC4轧管放在张减机上进行张减径，张减机的速度控制在2～3m/s，要求TA2轧管通过张减机时的道次变形量不大于10%，要求TC4轧管通过张减机时的道次变形量不大于6%，张减径后加工出TA2无缝油管或是TC4无缝油管；⑽探伤：对⑼中的TA2无缝油管或是TC4无缝油管进行无损超声波探伤并确定TA2无缝油管或是TC4无缝油管的切头长度；⑾切头：根据无损探伤结果和管材尺寸及表面质量情况进行TA2无缝油管或是TC4无缝油管的切头加工；⑿热处理：将切头后的TA2无缝油管或是TC4无缝油管进行成品退火，经700～750℃的真空退火且炉冷到100℃时出炉并空冷至室温；⒀矫直：TA2无缝油管合金管材采用冷矫直且压下量控制在1～2mm，TC4无缝油管采用热矫直且压下量2～3mm，热矫直的温度控制在400～500℃；⒁检验：按照技术要求对⒀中TA2无缝油管或是TC4无缝油管进行力学性能检验；⒂包装：根据客户要求或GB/T8180标准要求对⒁中合格的TA2无缝油管或是TC4无缝油管进行包装。