[发明专利]一种低强度、易成型焊管用TA2冷轧钛带的制备方法

说明书

一种低强度、易成型焊管用TA2冷轧钛带的制备方法，包括如下步骤：原材料准备、冷轧、脱脂、连续退火、酸洗、平整、脱脂取样后获得焊管用TA2冷轧钛带成品。本专利通过[O]_当表征原材料强化杂质元素整体含量，并给出了适宜范围，在配料过程中进行控制，同时结合后续冷轧、退火及平整工艺措施，实现控制焊管用TA2冷轧钛带横向屈服强度处于260~350MPa较低水平，有效降低了焊管成型抗力，进而减少钛带与焊管成型辊模具间摩擦力，并通过提高钛带表面硬度和粗糙度，降低了钛带与成型辊模具的粘附性，从而大幅提高焊管成型辊使用寿命，且解决了钛焊管表面成型磨痕缺陷质量问题。

技术领域

本发明涉及一种钛材加工技术，尤其是涉及一种低强度、易成型焊管用TA2冷轧钛带的制备方法。

背景技术

钛材具有比强度高、耐腐蚀等优点。与无缝纯钛管相比，焊管可生产0.3~1.0mm薄壁管材，生产效率及成材率高、成本低，生产长度不受限制，可批量化稳定生产，且换热效率高，节省设备钛材投资，在电力、海水淡化、化工等民用行业应用广泛。TA2冷轧钛带是使用TA2板坯，经热轧、冷轧、退火、精整等工序加工后制备而成，通常所使用TA2板坯是按照GB/T3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》元素范围进行配料及熔炼制备，即强化杂质元素重量百分比控制范围为Fe≤0.30%、C≤0.08%、N≤0.03%、O≤0.25%，且随着杂质元素含量提高，冷轧钛带强度提高，一般制备的TA2冷轧钛带横向屈服强度范围为260~450MPa。

TA2焊管是使用TA2冷轧钛带，通过多组成型辊模具，逐步横向冷弯变形后焊接而成。但由于钛带回弹性大，成型抗力大，尤其当钛带横向屈服强度在350~450MPa较高范围值时，成型尤其困难，钛带与成型辊模具间摩擦力大，且纯钛粘附性强，经常会出现表面磨痕缺陷，导致焊管表面质量不良甚至报废，较大成型抗力、摩擦力及钛带粘附模具，使得成型辊模具每次修磨后使用寿命较低，需频繁换辊修辊，且导致焊管产线生产速度降低，对焊管品质及生产效率产生较大影响，成为钛焊管生产企业面临主要瓶颈，需进行改善。

专利CN 104032247 B公开了一种冷凝器焊管用精密冷轧钛带的生产方法，包含采用冷轧纯钛卷材，经半成品轧制、脱脂清洗、真空退火处理和拉平矫直等步骤而制成，获得表面粗糙度为0.15~0.30μm冷轧钛带；专利CN 102310314 B公开了一种钛及钛合金带卷加工方法，包括采用步骤为“原料-加热-轧制-退火-抛丸处理-修磨-酸洗-冷轧-脱脂-真空退火-拉矫或平整-切边-产品”方法制备冷轧钛带卷。上述两项专利尽管提供了TA2冷轧钛带制备基本工艺，但仍存在钛带横向屈服强度高、表面粗糙度小、焊管成型抗力大问题，导致生产的钛焊管表面易产生磨痕缺陷，且成型辊模具使用寿命短，焊管生产线生产速度低，因此用于制备TA2焊管工业化批量生产使用效果不理想。

发明内容

本发明的目的是为解决因为钛带横向屈服强度高、表面粗糙度小、焊管成型抗力大，导致生产的钛焊管表面易产生磨痕缺陷，且成型辊模具使用寿命短，焊管生产线生产速度低的问题，提供一种低强度、易成型焊管用TA2冷轧钛带的制备方法，通过对坯料杂质元素含量进行控制，并对钛带制备工艺进行优化，实现了钛带低屈服强度、高表面硬度及粗糙度控制，有效降低了钛带焊管成型抗力，大幅延长了焊管成型辊模具使用寿命，解决了钛焊管表面成型磨痕缺陷质量问题，并提高了焊管产线生产速度。采用本发明专利方法，可获得非常适宜焊管成型的TA2冷轧钛带，使用其生产钛焊管，具有生产效率高、外观质量好优点。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种低强度、易成型焊管用TA2冷轧钛带的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、原材料准备：取主料海绵钛和配料二氧化钛并压制成电极，定义配料的Fe、C、N、O杂质元素含量质量百分比分别为[Fe]%、[C]%、[N]%、[O]%，定义[O]_当用于表征配料杂质元素整体含量，则配料杂质元素成分满足以下条件：