[发明专利]一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法

权利要求书

1.一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、棒坯预加热处理；

将棒料置于加热炉内，控制加热炉空燃比为12：1，控制残氧量为2～3%，使炉内气氛为微氧化气氛，0～4h加热到800℃，然后以800℃保温3h，之后经过2h加热到995℃～1025℃，然后保温1h；

S2、棒坯斜轧穿孔处理制成毛管；

采用扩径变形斜轧穿孔的方法将步骤S1中预加热处理后的棒料制造毛管，在轧辊的过程中向毛管冲淋冷却水，控制形变热效应温升，避免材料塑性降低与轧辊粘合在一起而轧卡；采用喷水式内水冷顶头，控制形变热效应温升，并使水蒸气形成的蒸汽膜起到润滑顶头的作用，避免材料与顶头粘合在一起而产生轧卡或划伤毛管内表面，采用喷水式导板，控制形变热效应温升，并使水蒸气形成的蒸汽膜起到润滑导板的作用，避免材料与导板粘合在一起而产生轧卡或划伤毛管外表面；

S3、毛管保护预加热处理；

在步骤S2制成的毛管外表面包裹一层高铝纤维保温棉，毛管内孔两端堵塞同材质保温棉，然后将毛管放入加热炉内进行加热处理；具体的加热方法为：在0～7h内加热到800℃，然后800℃保温1h，之后经过2h加热到960～980℃，再经过3.5小时进行保温处理；

S4、毛管周期轧制保温轧管；

对毛管进行周期轧制加工，在将毛管从加热炉转运到周期轧机之间时保持包裹在毛管外表面的高铝纤维保温棉和堵塞在毛管内孔两端的保温棉必须牢固，在运输过程中不得脱落，以有效减少毛管运输过程中和轧制过程中的温降，确保毛管在980℃β转变温度点以下的α+β两相区内进行轧制；

S5、荒管机加工制成钛合金无缝管；

采用大型车床和深孔镗床，以内镗外扒的方法将步骤S4处理后的钛合金荒管加工至钛合金成品无缝管。

2.根据权利要求1所述的一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：所述步骤S2中进行穿孔时，在进行穿孔前对需要使用的模具和工装夹具进行预热，预热的方法为离线加热两支三米长度的毛管，提前30min放在穿孔机前台和孔型内，使静态工模具温度达到90～110℃。

3.根据权利要求1所述的一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：步骤S3中为确保轧制顺利，冷状态在炉头安装一只接触式铠装热电偶，位于毛管内孔下部位置，以期精确检测实际料温。

4.根据权利要求1所述的一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：步骤S4中的毛管外部包裹的高铝纤维保温棉采用铁丝固定在毛管上，用于固定高铝纤维保温棉的铁丝直径应≤5mm。

5.根据权利要求1所述的一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：步骤S4中进行周期轧制的轧辊的表面为车削表面，且腐蚀时间≥一周。

6.根据权利要求1所述的一种生产大口径钛合金热轧无缝管的方法，其特征在于：步骤S4中进行周期轧制时，由于钛合金亲和力强，与模具接触并发生相对摩擦时容易粘附在模具上而造成轧制变形时纵向流动不畅、轧完后抱紧芯棒，因而采用锥度为2000：1的芯棒，保证轧制中金属的纵向延伸、轧完后顺利脱棒。