[发明专利]一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法

说明书

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法。具体步骤为：(1)采用高速温挤压制备空心管坯，机加工挤压管坯内、外表面；(2)采用温旋压将机加工管坯进行多道次强力变薄旋压，温旋压总减薄率为70％以上；(3)将旋压半成品管材进行中间退火处理，对于直径小于80mm的薄壁管材，采用多道次轧制工艺制备成品管材；(4)对直径大于80mm的薄壁管材，采用多道次冷旋压工艺制备成品管材；(5)对所得的大直径超长薄壁铌及铌合金管材，酸洗和清洗后进行成品热处理。采用本发明制备的大直径超长薄壁铌及铌合金管材，产品组织均匀、综合性能高、附加值高，具有良好的应用推广前景和一定的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明专利属于金属管材加工技术领域，具体涉及一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法。

背景技术

铌及铌合金具有高温力学性能优良、热中子俘获截面小、耐腐蚀、塑-脆温度转变低等优点，在航空航天、石油化工、磁控溅射和超导等领域被广泛应用。目前，直径小于Φ60mm的铌及铌合金管材主要采用挤压+轧制工艺生产；直径大于Φ60mm的管材，主要采用挤压+机加工生产，机加工管材材料利用率极低，成形管材的壁厚和长度受限。中国专利CN201410789298公开了一种铌锆10合金管材的制备方法，通过将铌粉和海绵锆分别制成铌锭和锆条，然后在真空炉中用铌丝焊接到一起，经过熔炼提纯、氢化处理后制成铌锆合金粉，再经过脱氢处理后等静压成型、烧结得到铌锆合金管材。该方法制备的铌锆合金管材，同样存在管材的壁厚和长度受限的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备加工方法。用于生产高品质铌及铌合金管材产品。

一种大直径超长薄壁铌及铌合金管材的制备方法，其具体步骤如下：

(1)采用高速温挤压成形工艺制备空心管坯；

(2)机加工步骤(1)所得管坯内外表面；

(3)将步骤(2)的管坯，采用温旋压成形，进行多道次强力变薄旋压，得到半成品管材；

(4)将步骤(3)半成品管材进行中间真空退火处理；

(5)薄壁管材直径小于Φ80mm时，对步骤(3)退火管材进行多道次轧制，获得成品尺寸规格管材；

(6)薄壁管材直径大于Φ80mm时，对步骤(3)退火管材进行多道次冷旋压成形，获得成品尺寸规格管材；

(7)对步骤(5)和(6)所得的薄壁管材，经酸洗和清洗后进行成品退火。

步骤(1)中，所述高速温挤压成形工艺的挤压温度为500℃～700℃，挤压速度为80mm/s～200mm/s。

步骤(3)中，所述温旋压成形的旋压温度为350℃～500℃，道次减薄率为30％～50％，进给比为1.5mm/r～2.5mm/r，温旋压总减薄率为70％以上。

步骤(4)中，所述中间真空退火的温度为900℃～1350℃。

步骤(5)中，采用轧制工艺成形，多道次轧制的道次变形量为20％～40％，总变形量为60％～85％。

步骤(6)中，采用冷旋压工艺成形，多道次旋压的道次减薄率为20％～35％，冷旋压总减薄率为60％～85％。

步骤(7)中，所述成品真空退火的温度为900℃～1200℃。

步骤(7)中，所述成品管材壁厚为0.5mm～3mm，长度为3500mm～12000mm。

本发明的有益效果为：