[发明专利]一种锆合金管材制备方法及基于该方法制得的锆合金管材

说明书

本发明公开了一种锆合金管材制备方法，包括：将锆合金锆锭进行第一处理，制得棒坯；将所述棒坯加热到第一温度，并对其进行穿孔，制得荒管；将所述荒管进行第二处理，制得管材；对所述管材进行矫直，制得半成品锆合金管材；对所述半成品锆合金管材进行酸洗，制得成品锆合金管材。该方法工艺流程较简单，生产周期短，整体效率较挤压法要高10％；穿孔的成材率为90％，成材率高；生产工序较少，生产效率高；可大幅降低生产成本；生产设备和成材率满足工业规模化生产锆合金无缝管材的条件，可满足大规模工业生产需要。

技术领域

本发明属于锆合金制备技术领域，特别涉及一种锆合金管材制备方法及基于该方法制得的锆合金管材。

背景技术

锆金属是具有较强活性的高熔点金属，具有较高的价值，随着我国经济的发展，石油、化工、海洋等领域相继使用抗腐蚀性能较好的锆合金无缝管材，因此对锆合金无缝管材的需求逐年增加。现有技术中，制造锆合金管无缝管的方法主要采用挤压+冷轧法，该方法工艺技术容易掌握，但挤压法的工艺流程较多、特别是生产锭坯制作工序长，对锭坯要剥皮和钻中心导向孔、损失较大、一般挤压成材率仅为75％，生产率低，金属及工模具消耗较大，难以满足大规模工艺生产需要。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种锆合金管材制备方法及基于该方法制得的锆合金管材。以解决上述问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种锆合金管材制备方法，包括：将锆合金锆锭进行第一处理，制得棒坯；将所述棒坯加热到第一温度，并对其进行穿孔，制得荒管；将所述荒管进行第二处理，制得管材；对所述管材进行矫直，制得半成品锆合金管材；对所述半成品锆合金管材进行酸洗，制得成品锆合金管材。

进一步地，所述第一处理包括：将所述锆合金锆锭热锻为粗棒坯；将所述粗棒坯切割、打磨并定心，制得棒坯。

进一步地，所述棒坯直径为50mm～130mm。

进一步地，所述棒坯长度为650mm～4500mm。

进一步地，所述棒坯的定心孔范围为Φ18±0.5mm～Φ30±0.5mm。

进一步地，所述第一温度的范围为700℃～980℃。

进一步地，所述穿孔步骤使用轧机组进行，所述轧机组使用水冷顶头，所述轧机组对所述棒坯穿孔速度为0.2～0.5mm/s；具体所述穿孔步骤条件为：所述棒坯总直径压下率为9％～16％，顶前压下率2.5％～11％，外径椭圆度系数为1.13～1.20。

进一步地，所述第二处理包括：将所述荒管清除内外表面缺陷，制得表面光滑荒管；对所述表面光滑荒管进行多次冷轧处理，每完成一次所述冷轧，进行一次脱脂与真空退火。

进一步地，所述真空退火温度为650℃～750℃、时间为60min～210min、真空压强小于1×10^-2Pa。

进一步地，所述半成品锆合金管材直线度小于2.1mm/m。

进一步地，所述酸洗壁厚去除量为0.05mm～0.30mm。

根据本发明的另一个方面，提供一种锆合金管材，通过采用以上方案中任意一项所述的锆合金管材制备方法所制得。

本发明旨在保护一种锆合金管材制备方法及基于该方法制得的锆合金管材，该制备方法包括：将锆合金锆锭进行第一处理，制得棒坯；将所述棒坯加热到第一温度，并对其进行穿孔，制得荒管；将所述荒管进行第二处理，制得管材；对所述管材进行矫直，制得半成品锆合金管材；对所述半成品锆合金管材进行酸洗，制得成品锆合金管材。该方法流程简单，成材率高，大幅度提高了生产效率并降低了成本，节省了大量的人力物力，提升了工作效率与原材料的利用率。