[发明专利]一种Nb管的成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种贵金属无缝钢管加工制造工艺。

背景技术

Nb（铌）的中子俘获截面小，热导率和强度高，在原子能反应堆中用作核燃料包套材料、核燃料添加剂、热交换器结构材料。Nb在传统挤压工艺中坯料中心打?80～160的通孔，采用铜包套密封，电阻炉或环形炉预热，感应炉加热，然后直接进挤压机挤压成型。加热时间6～10小时，成材率为60～75%。

针对Nb坯料在挤压前需打?80～160的通孔，包铜套密封，电阻炉或环形炉加热，直接进挤压机挤压成型的不足：1、加热时间长；2、控温不够精确，测量温度为炉内温度和铜套温度；3、成材率低；仅为60～75%。

如果改进为采用玻璃粉保护的工艺，则可以大范围缩短加热时间，由6～10小时缩短为5分钟左右，可以直接测量坯料的温度，使的工艺控制更容易，成材率由以前的60～75%提高至80%以上。

发明内容

为克服传统工艺加热时间久，控温不精确，成材率低等缺陷，本发明采用的技术方案为：

一种Nb管的成型工艺，包括以下生产步骤：

1.下料；

2.打?50通孔；

3.精车外表面和端面；

4.内外表面涂刷水玻璃；

5.感应炉加热；

6.内外表面喷涂玻璃粉；

7.热扩孔；

8.感应炉加热；

9.内外表面喷涂玻璃粉；

10.挤压成型；

11.矫直；

12.表面喷砂，平头，尺寸检验，超声波探伤后包装。

根据所述的Nb管的成型工艺，所述的生产步骤中，

1.下料，原料选用外径为Φ180～Φ360mm的Nb锻造坯料；

2.用深孔钻打?50通孔；

3.精车外表面和端面；

4.在坯料的内外表面涂刷水玻璃，水玻璃模数为2.3～3.0；

5.一次感应炉加热目标温度950~1100℃，加热时间1.5~3分钟；

6.出炉在30s内，外表面喷涂VP68/2886玻璃粉，内孔喷涂EG6807S1I玻璃粉；

7.在2000T以上的热扩机进行扩孔；

8.将扩孔后的坯料转运至二次感应炉，目标温度1050~1100℃，加热时间1.0~2.0分钟；

9.出炉在30s内，外表面喷涂VP68/2886玻璃粉，内孔喷涂EG6807S1I玻璃粉；

10.将喷涂好的坯料送进5000T的挤压机挤压成型，挤压速度为17%，压余长度为25mm，冷却方式为水冷，坯料外表面润滑采用VP68/2886，内孔润滑采用EG6807S1I，玻璃垫采用EG6802S1PA或EG6808S1PA；

11.将挤压成型的管材进行矫直；

12.将矫直后的管材平头，喷砂，检验包装或转入冷加工工序。

本发明用玻璃粉保护的方法可以大范围缩短加热时间，由6～10小时缩短为5分钟左右。可以直接测量坯料的温度，使的工艺控制更容易。成材率由以前的60～75%提高至80%以上。

具体实施方式

本发明采用玻璃粉润滑，坯料中心打?50～80的通孔，表面涂刷水玻璃，感应炉加热1.5～3.0分钟，出炉在坯料内外表面喷涂玻璃粉，入热扩机进行扩孔，扩孔后进行二次感应加热，加热时间1.0~2.0分钟，内外表面再次喷涂玻璃粉进行热挤压成型。

1、工艺流程如下。

下料——打?50通孔——精车外表面和端面——内外表面涂刷水玻璃——感应炉加热——内外表面喷涂玻璃粉——热扩孔——感应炉加热——内外表面喷涂玻璃粉——挤压成型——矫直——表面喷砂去除玻璃粉——平头、尺寸检验、超声波探伤然后包装。

2、主要使用设备：外圆车床、深孔钻、感应加热炉、2000T以上热扩机、5000T以上挤压机、矫直机、钢管喷砂机、便携式超声波探伤机。

3、工艺方法和条件。

⑴、下料，原料选用外径为Φ180～Φ360mm的Nb锻造坯料。

⑵、打通孔，用深孔钻打?50通孔。

⑶、精车外圆、端面。

⑷、在坯料的内外表面涂刷水玻璃（模数为2.3～3.0之间）。

⑸、一次感应炉目标温度950~1100℃，加热时间1.5~3分钟。

⑹、出炉在30s内，外表面喷涂VP68/2886玻璃粉，内孔喷涂EG6807S1I玻璃粉。

⑺、在2000T以上的热扩机进行扩孔。