[发明专利]一种用于轧制钼合金管材的加热装置及加热方法

说明书

一种用于轧制钼合金管材的加热装置及加热方法，装置包括两个结构相同的第一加热器和第二加热器；两个加热器均包括圆筒状管体，管体包括三层管壁，最外层管壁与中间层管壁之间形成用于容纳冷却液的空腔，中间层管壁与最内侧管壁之间形成用于容纳氢气的空腔，最内侧管壁设有均匀分布并且向内的氢气喷嘴；管体的一端设有氢气入口、冷却液入口以及冷却液出口，管体的另一端设有法兰；第一加热器通过设有的法兰与轧管机机架的进料端连接，第二加热器通过设有的法兰与轧管机机架的出料端连接。本装置增强了管坯轧制区域温度的均匀性，提高了成型管材壁厚的均匀度和成品率，改善了成型管材的尺寸精度和表面质量。

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种用于轧制钼合金管材的加热装置及加热方法。

背景技术

金属钼的熔点为2623℃，其合金材料具有高熔点、高强度、低塑性的特点，因此，利用钼合金材料塑性变形特性来加工靶材，一般选择带温加工。

目前，传统的制备钼合金薄壁管材是在温轧管机设备上完成的，其随动加热方式分两种：1.高频随动加热。包括机架、轧辊、高频线圈、芯棒和管坯。一对轧辊和一组高频线圈同时固定在机架上，并随机架做水平往复运动，轧辊固定在机架中央并压紧管坯上下表面，高频线圈分布在机架的进、出口端，当机架向左或右运动时，管坯穿过高频线圈，因电磁感应原理，管坯快速加热到轧制温度，管坯在轧辊和芯棒的挤压力下壁厚和外径发生变化，从而实现管坯的轧制成型。2.火焰随动加热。其工作原理和高频随动加热相似，只是将高频加热线圈换成火焰枪喷射管坯外表面加热，当管坯达到轧制温度时，完成管坯的轧制成型。

上述两种加热方式都可完成钼合金管坯的加热并在轧制温度下完成管坯的成型加工，但是，它们都存在加热不均匀，从而导致成型管材壁厚不均，甚至出现管材开裂的现象，使得管材的成品率大幅降低，同时在轧制机架内由于空气的存在，高温下和钼合金发生氧化反应，造成管材表面氧化和钼金属的流失，而且产生大量烟气给工作环境带来影响，而高频随动加热更是结构复杂，随动体积增加，运行过程中伴随噪音和振动，给薄壁管材的热轧工艺带来很多不确定因素，同时影响现场操作人员的身心健康。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种用于轧制钼合金管材的加热装置及加热方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种用于轧制钼合金管材的加热装置，其特征在于，所述装置包括两个结构相同的第一加热器和第二加热器；所述两个加热器均包括中空的圆筒状管体，所述管体包括三层管壁，最外层管壁与中间层管壁之间形成用于容纳冷却液的空腔，中间层管壁与最内层管壁之间形成用于容纳氢气的空腔，最内层管壁设有均匀分布并且向内的氢气喷嘴；所述管体的一端设有氢气入口、冷却液入口以及冷却液出口，所述管体的另一端设有法兰；所述第一加热器通过设有的法兰与轧管机机架的进料端连接，所述第二加热器通过设有的法兰与轧管机机架的出料端连接。

根据上述的加热装置，其特征在于，所述装置还包括两个结构相同的套筒，所述两套筒的一端分别与两个加热器的自由端间隙套接，所述两套筒的另一端分别固定在设置在机架两侧的支架上。

一种使用上述装置的加热方法，其特征在于，所述加热方法步骤包括：（1）当管坯穿过芯棒进入到两个加热器内时，打开氢气阀门并点燃，保持氢气流量为13L/min～18L/min，时间为3min～5min；（2）将两个加热器内的温度升至850℃~900℃时，启动轧管机对管坯进行多道次轧制，轧辊沿管坯表面水平前进速度为500mm/min~800mm/min，轧辊沿管坯表面水平后退速度为300mm/s~500mm/s；（3）完成轧制成型后，调节氢气阀门并保持氢气流量为13L/min~18L/min，时间为1min~2min，降低加热器内温度至650℃~700℃。

与传统的随动加热方式相比，本发明的装置及方法具有以下优点：