[发明专利]大长径比薄壁细径钼合金螺旋管的制造方法与装置

说明书

本发明公开了一种大长径比薄壁细径钼合金螺旋管的制造方法与装置，方法中，初次辊压热轧薄壁钼合金卷材或热轧薄壁钼合金板材得到辊压后的热轧薄壁钼合金板材，其中，初次辊压前，开卷辊压热轧薄壁钼合金卷材，拼接激光焊辊压后的热轧薄壁钼合金板材得到长度不受限制的带状坯料，连续不断地将带状坯料以成形角α卷曲成螺旋状圆筒，激光焊接螺旋状圆筒的圆筒螺旋状接缝部位成型为钼合金螺旋管，激光切割钼合金螺旋管形成预定管长，通过焊缝检测和静水水压试验后获得焊接成型的大长径比薄壁细径钼合金螺旋管。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，特别是一种大长径比薄壁细径钼合金螺旋管的制造方法与装置。

背景技术

钢铁是当今社会经济生活中不可或缺的一种材料，但受到各种自然因素作用，无表面防护的钢铁制品易于受到腐蚀，使用寿命大大缩短。在钢铁制品表面制备出一层附着力强、耐腐蚀、致密性好的防锈层，可有效保护钢铁制品免受高湿、高盐雾环境的腐蚀。目前生成类似防锈膜的方法有高温碱熟发黑、常温有毒发黑以及含氧蒸汽发黑等工艺。这些传统工艺都存在着诸如膜层疏松、膜稳定性差、耗能高、效率低、处理时间长、制膜剂及废液损害人体健康且污染环境等无法避免的缺陷。

钼熔点、沸点高，高温强度好，抗摩耐腐蚀，热传导率大，热膨胀系数小，淬透性好等优点，使它在宇航、兵器、电子、化工等领域广泛应用。钼管可用于高达2000℃的高温操作环境，是事故容错核燃料(ATF)包壳、小型堆热管、组件电子管、热电偶保护管、高温烧结炉与蓝宝石单晶炉炉内支撑件等不可缺少的原材料。钼广泛应用于不锈钢等各类钢铁材料的生产，钼合金还因本身具有的优良导热导电性、耐高温等特点，在航空航天、机械、冶金等领域有着广阔的应用前景。不过，由于钼具有低温脆性、强度低、延性差等不足，对钼合金进行深加工比较困难，其应用受到较大限制。

目前钼管的传统制备方法是：坯料上开孔-管坯扩孔-用芯棒压轧管坯。目前存在的问题如下：壁厚不均匀；可加工管体长度受限制；小孔径、薄壁管加工难度大等。传统方法制备的钼管由于存在壁厚不均匀、可加工管体长度受限制等问题，在事故容错核燃料(ATF)包壳、小型堆热管、热电偶保护管等中的应用受到限制和影响。现有技术主要用于直径100～2500mm的钢管，焊接工艺采用的是埋弧焊，主要用于石油行业的长输管道。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有钼管制备技术的缺点，结合高性能钼合金新材料技术和钼合金气体合金化激光焊新技术，从实际工程需求出发提出钼合金螺旋焊管思路，提供一种大长径比薄壁细径钼合金螺旋管的制造方法与装置。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种大长径比薄壁细径钼合金螺旋管的制造方法包括以下步骤：

第一步骤中，初次辊压热轧薄壁钼合金卷材或热轧薄壁钼合金板材得到辊压后的热轧薄壁钼合金板材，其中，初次辊压前，开卷辊压热轧薄壁钼合金卷材，

第二步骤中，拼接激光焊所述辊压后的热轧薄壁钼合金板材得到长度不受限制的带状坯料，

第三步骤中，连续不断地将带状坯料以成形角α卷曲成螺旋状圆筒，

第四步骤中，激光焊接所述螺旋状圆筒的圆筒螺旋状接缝部位成型为钼合金螺旋管,焊接中采用焊缝自动跟踪装置自动寻找接缝部位进行对正；采用单模激光光源和摆动焊接头焊接，

第五步骤中，激光切割所述钼合金螺旋管形成预定管长，

第六步骤中，通过焊缝检测和静水水压试验后获得焊接成型的大长径比薄壁细径钼合金螺旋管。

所述的方法中，第一步骤中，热轧薄壁钼合金卷材或热轧薄壁钼合金板材为氧化镧纳米掺杂强化高性能钼合金，其包括至少0.25wt.％的La₂O₃，细径为5mm-50mm，长径比不小于10。