[发明专利]一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及无缝管生产技术，具体涉及一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管生产方法。

背景技术

钛材具有记忆性、超导性、高比强、高耐蚀、亲生物、高低温性能优良等特性，被称为第三金属（相对于铁、铝）、海洋金属（耐海水性能良好）、航空金属（理想的航空航天材料）和未来金属（朝阳产业）。钛金属被广泛应用于航空、航天、化工、石油、化学、电力、冶金、医药以及海洋工程、地热工程、制冷工程、体育、旅游等领域，随着这些行业的产业升级换代，国家经济实力逐步增强，钛材日益明显地成为工程技术和高科技领域中的关键材料和支撑材料。其中钛合金无缝管的使用率在以上领域占有相当大的比例，比如飞机发动机压气机部件及火箭、导弹和高速飞机的结构件、电解工业的电极、发电站的冷凝器、石油精炼和海水淡化的加热器等。

现有钛合金热轧无缝管领域，热轧钛坯均采用的是锻坯，经过2~3次真空自耗炉熔炼成铸锭，然后进行多道次锻造，制成所需钛棒坯尺寸。该钛棒坯的锻造方法，生产周期长，制造成本高，严重制约了我国钛无缝管的广泛应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管生产方法，该方法解决了我国钛铸坯热轧制的难题，为后续钛合金铸坯热轧制奠定了基础。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管的生产方法，其特征是，方法步骤如下：

A、加工出铸坯；

B、铸坯两端打定心孔，进行表面加工；

C、涂刷高温防护涂料；

D、箱式电阻炉对铸坯加热；

E、一次穿孔；

F、对毛管保温加热；

G、二次穿孔；

H、精轧；

I、对荒管保温加热；

J、定径；

K、热矫直工序。

进一步地，所述定心孔一端为喇叭口状，在轧制时为毛管的咬入端，另一端为柱状；在步骤C中，对表面加工完成后的铸坯在轧制24小时之前进行防护涂层的涂刷处理，涂料厚度0.2~0.3mm。

进一步地，在步骤D中，箱式电阻炉内充入防氧化保护惰性气体，加热时采用分段加热，0~600℃、600~800℃、800~1000℃三个温度段，通过控制电阻炉升温速度，实现低温慢速加热，高温快速加热，使铸坯充分均匀受热。

进一步地，在步骤G中，二次穿孔后的毛管壁厚为a+b+c，a为要求壁厚，b为精轧余量，c为热胀冷缩的误差；3mm≤b≤9mm，1mm≤c≤2mm。

进一步地，在步骤H中，进行4道次循环轧制；第一、二次轧机轧制减壁3mm，第三次减壁2mm，第四次减壁1mm。

进一步地，在步骤F中，对毛管保温加热的温度为900±5℃，在步骤I中，对荒管保温加热的温度为850±5℃。

进一步地，采用变速轧制控制系统，咬钢前，该系统控制其以低速180r/min运行；咬钢后，低速运行1~2s后，提速到最高转速220r/min；当轧制接近尾端500~1000mm时降低电机转速，进行低速抛出。

进一步地，在步骤F和I中，采用中频感应加热炉和电阻保温炉在线结合加热的智能复合加热装置。

进一步地，在步骤K中，温度冷却至550~650℃时，矫直机开始热矫直；采用循环方式对管体进行矫正2次，矫直前后快速测量的外径为正公差。

进一步地，所述定心孔内表面粗糙度Ra值为6.3μm，内表面采用圆滑过渡无棱角；在步骤K中，矫直后的管体局部弯曲度≤1mm/m,全长弯曲度小于管体总长度的0.15%；矫直完成后保障匀速转动冷却至室温。

有益效果：本发明所提供的一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管生产方法，针对钛铸坯，制定了钛铸坯热轧制方法，成功的对钛合金TC4铸坯进行了热轧制，使热轧钛合金无缝管生产成本大幅度降低，为后续钛合金铸坯热轧制奠定了基础。

附图说明

图1为本发明所提供的钛铸坯定心孔示意图。

图2为具体实施例中钛合金TC4铸坯热轧无缝管生产方法的生产流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1至图2出示了一种钛合金TC4铸坯热轧无缝管生产方法，以Φ210规格钛铸坯生产Φ219×16mm规格成品管为例，其方法步骤如下。

A、合格的铸坯。

B、对铸坯两端打特制定心孔，进行表面加工；