[发明专利]一种钛合金无缝方矩形管及其制造方法和应用

说明书

本发明属于钛合金管材技术领域，公开了一种钛合金无缝方矩形管及其制造方法和应用，管体的外壁和内壁的横截面均为正方形；外壁R角和外壁R角为壁厚的1～2倍。按照所需制备的方矩形管选择尺寸合适的无缝圆管；用感应加热对圆管进行加热处理；用辊压设备加工成方矩形管，可对方矩形管的R角进行调整；依据规格厚度选择合理的热处理制度进行热处理；校直切断；抛光处理。本发明的钛合金无缝方矩形管采用无缝的钛合金圆管热辊压成型，然后热处理及后续的矫直抛光制成，大大提高生产效率，生产过程不产生污染，有效解决了采用拉拔生产过程中效率低，成材率低及生产成本高等问题。

技术领域

本发明属于钛合金管材技术领域，尤其涉及一种钛合金无缝方矩形管及其制造方法和应用。

背景技术

钛合金无缝方矩形管是用途极广和最常见的异型管材，也是一种经济断面管材。与其相同截面积的圆管相比，具有重量轻、强度高、抗弯截面模量大、节省金属、易于安装等优点。目前生产钛合金无缝方矩形管的工艺有模具拉拔的工艺。钛合金在室温下为密排六方结构，参与可变形的滑移系少，变形难度大，很难通过较大变形量的拉拔成型，通常需要多道次的拉拔成型，生产周期比较长。同时，钛合金与模具材料具有较强的亲和力，拉拔过程道次变形量和温度控制不当，容易产生与模具粘结，划伤制品表面，成材率较低。最后，拉拔过程为了减少与模具之间的滑动摩擦，通常需要进行涂覆润滑涂层，有些润滑剂易挥发，还会对环境造成污染，因此对润滑剂的要求比较严格，增加了生产成本。

由于钛合金的屈强比较高，变形抗力大，弹性模量相对较低，故加工过程比较困难，特别是钛合金管材。若要降低钛合金无缝方矩形管的成本，就必须改变现有的拉拔生产方式，寻求一种全新的生产加工方式，提高生产效率和成品率，降低成本，进一步在飞机、汽车、船舶等领域推广使用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种钛合金无缝方矩形管及其制造方法和应用。

本发明是这样实现的，一种钛合金无缝方矩形管，所述钛合金无缝方矩形管设置有：管体；

管体一体成型；

管体的外壁和内壁的横截面均为正方形；外壁R角和外壁R角为壁厚的1～2倍。

进一步，所述管体的横截面为方形。

本发明的另一目的在于提供一种所述钛合金无缝方矩形管的制造方法，所述钛合金无缝方矩形管的制造方法包括：

第一步，按照方矩形管的尺寸和壁厚，经过计算选择合适钛合金无缝圆管作为坯料；

第二步，采用感应加热，使钛合金无缝圆管加热，在钛合金相变点以下进行变形；

第三步，按由圆到椭圆，再由椭圆到方的工艺要求，将加热后的钛合金圆管连续通过6架次导向辊、平辊、立棍及万能辊，制成钛合金无缝方矩形管；

第四步，根据方形管的规格大小及厚度进行热处理；

第五步，采用方矩形管材矫直设备进行矫直、定尺下断；

第六步，采用方矩管材抛光机进行抛光处理，去除表面缺陷。

进一步，所述第二步使钛合金无缝圆管加热到500～700℃。

进一步，所述第四步根据方矩形管的规格大小及厚度选择700～800℃进行热处理。

本发明的另一目的在于提供一种所述钛合金无缝方矩形管在飞机制造中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述钛合金无缝方矩形管在汽车制造中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述钛合金无缝方矩形管在船舶制造中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种所述钛合金无缝方矩形管在生物医疗中的应用。