制備鈦合金無縫管的方法

制備鈦合金無縫管的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬加工領域，具體而言，本發明涉及一種制備鈦合金無縫管的方法。
【背景技術】
[0002]高強鈦合金具有強度高、密度低、耐蝕性和耐熱性好等特點。鈦合金管材在航空航天、石油、特種化工、國防兵器、核工業等領域都是關鍵部位的理想材料。但是由于高強鈦合金的室溫變形抗力大、加工硬化顯著、冷變易開裂，熱加工過程粘性大、容易發生氧化和吸氫，使得加工出的材料力學性能不穩定，工藝性能不能達到要求，金相組織不合格，成品率過低。目前為止我國所用的高精度高強度鈦合金管材大部分還是依賴進口。
[0003]因此，鈦合金管的制備方法有待進一步研究。

【發明內容】

[0004]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種制備鈦合金無縫管的方法，該方法可以有效制備綜合力學性能較好的鈦合金無縫管，同時可以顯著降低原料成本，并且提高金屬利用率。
[0005]在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備鈦合金無縫管的方法，該方法包括:
[0006]將鈦合金棒料進行第一熱處理，以便得到經過第一熱處理的鈦合金棒料；
[0007]將所述經過第一熱處理的鈦合金棒料在900?950攝氏度的溫度下保溫30?60分鐘，以便進行第二熱處理，以便得到經過第二熱處理的鈦合金棒料；以及
[0008]將所述經過第二熱處理的鈦合金棒料進行溫乳穿孔，以便獲得所述鈦合金無縫管。
[0009]根據本發明實施例的制備鈦合金無縫管的方法，在溫乳穿孔處理之前，將鈦合金棒料在鈦合金相變點溫度以下進行熱處理，然后將鈦合金棒料進行溫乳穿孔處理，從而可以保證所得鈦合金無縫管中的鈦合金晶粒組織不被破壞，因此使得在后續處理過程中鈦合金不會出現微裂紋，進而顯著提高鈦合金無縫管的綜合性能。
[0010]另外，根據本發明上述實施例的制備鈦合金無縫管的方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0011]在本發明的一些實施例中，將所述經過第一熱處理的鈦合金棒料在900?950攝氏度的溫度下保溫30?60分鐘，以便進行第二熱處理之前，對所述經過第一熱處理的鈦合金棒料進行堿洗處理和酸洗處理。由此，可以有效去除鈦合金棒料表面的氧化層。
[0012]在本發明的一些實施例中，所述堿洗處理是采用氫氧化鈉和硝酸鈉的混合熔融液進行的，所述酸洗處理是采用氫氟酸和硝酸的混合液進行的。由此，可以進一步去除鈦合金棒料表面的氧化層。
[0013]在本發明的一些實施例中，所述第一熱處理是在850?950攝氏度的溫度下保溫30?60分鐘后進行空冷處理完成的。由此，可以使得鈦合金棒料組織均勻、結構優化，并且釋放應力為穿孔做準備。
[0014]在本發明的一些實施例中，所述制備鈦合金無縫管的方法進一步包括:將所述鈦合金無縫管進行第一退火處理，所述第一退火處理包括:將所述鈦合金無縫管加熱至580?600攝氏度并保溫30分鐘；以及將所述鈦合金無縫管進行空冷處理。由此，可以去除鈦合金無縫管的內應力，以便提高鈦合金無縫管的綜合性能。
[0015]在本發明的一些實施例中，所述制備鈦合金無縫管的方法進一步包括:對經過所述第一退火處理的鈦合金無縫管進行多道次乳制處理，每道次乳制處理包括:將經過所述第一退火處理的鈦合金無縫管加熱至850?900攝氏度進行乳制；以及將經過所述乳制的鈦合金無縫管進行第二退火處理，其中，所述第二退火處理包括:將經過所述乳制的鈦合金無縫管加熱至580?600攝氏度并保溫30分鐘；以及將所述乳制的鈦合金無縫管進行空冷處理。由此，可以有效制備得到多種規格的高強度、高精度的鈦合金無縫管。
[0016]在本發明的一些實施例中，所述制備鈦合金無縫管的方法進一步包括:對經過所述乳制處理的鈦合金無縫管進行矯直、除油、精加工和表面修磨。由此，可以顯著提高鈦合金無縫管的精度。
[0017]在本發明的一些實施例中，所述制備鈦合金無縫管的方法進一步包括:將所述鈦合金無縫管進行第一退火處理之前，對所述鈦合金無縫管進行矯直、檢查和修正。由此，可以進一步提高鈦合金無縫管的精度。
[0018]在本發明的一些實施例中，所述制備鈦合金無縫管的方法包括:(I)將所述鈦合金棒料加熱至850?950攝氏度并保溫30分鐘，以便進行第一熱處理；(2)將經過所述第一熱處理的鈦合金棒料進行堿洗和酸洗處理；(3)對經過所述堿洗處理和酸洗處理的鈦合金棒料在900?950攝氏度保溫30?60分鐘，以便進行第二熱處理；(4)采用兩輥斜乳穿孔機對經過所述第二熱處理的鈦合金棒料進行溫乳穿孔處理，以便獲得所述鈦合金無縫管；(5)對所述鈦合金無縫管進行矯直、檢查和修正；(6)將所述鈦合金無縫管在500?600攝氏度的溫度下保溫30分鐘后進行空冷處理，以便進行第一退火處理；(7)將經過所述第一退火處理的鈦合金無縫管加熱至850?900攝氏度在三輥溫乳管機多次乳制處理；以及
(8)對經過所述乳制處理的鈦合金無縫管進行矯直、除油、精加工和表面修磨。由此，可以有效制備多種規格的高強度、高精度的鈦合金無縫管。
[0019]在本發明的另一個方面，本發明提出了一種鈦合金無縫管，該鈦合金無縫管由上述所述制備鈦合金無縫管的方法制備得到。由此，使得該鈦合金無縫管具有更高的強度和精度。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據本發明一個實施例的制備鈦合金無縫管的方法結構示意圖；
[0021]圖2是根據本發明另一個實施例的制備鈦合金無縫管的方法結構示意圖；以及
[0022]圖3是根據本發明再一個實施例的制備鈦合金無縫管的方法結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發明的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0024]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0025]在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備鈦合金無縫管的方法。下面參考圖1-3對制備鈦合金無縫管的方法進行詳細描述，根據本發明的實施例，該方法包括:
[0026]SlOO:第一熱處理
[0027]根據本發明的實施例，將鈦合金棒料進行第一熱處理。根據本發明的實施例，第一熱處理的條件并不受特別限制，根據本發明的具體實施例，第一熱處理可以在850?950攝氏度的溫度下保溫30?60分鐘后進行空冷處理完成的。發明人發現，如果處理溫度過低，使得溫度達不到相變溫度，不能發生固溶時效轉變，而溫度過高容易形成粗大組織甚至過燒，而保溫時間過短使得相變不完全，同時進行空冷處理，可以防止組織長大。由此，在該條件下對鈦合金棒料進行第一熱處理，可以使得鈦合金棒料組織均勻、結構優化，并且釋放應力為穿孔做準備。
[0028]S200:第二熱處理
[0029]根據本發明的實施例，將經過第一熱處理的鈦合金棒料在900?950攝氏度的溫度下保溫30?60分鐘，以便進行第二熱處理，從而可以得到經過第二熱處理的鈦合金棒料。發明人發現，如果第二熱處理溫度過高(鈦合金相變點以上)使得鈦合金棒料內部鈦合金晶粒組織被破壞，并且晶粒組織不能通過熱處理進行調整，同時使得在后續溫乳穿孔過程中容易發生氧化和吸氫，使得所得鈦合金無縫管的抗拉強度提高、塑性降低，最終導致鈦合金管無縫管的后續乳制處理過程中變形難，容易出現裂紋和開裂，且產品綜合力學性能降低；而如果溫度過低，將明顯降低鈦合金棒料的溫乳穿孔效率。由此，將經過第一熱處理的鈦合金棒料在900?950°C (相變點溫度以下)進行熱處理，可以保證所得鈦合金無縫管中的鈦合金晶粒組織不被破壞，因此使得在后續處理過程中鈦合金不會出現微裂紋，進而顯著提高鈦合金無縫管的綜合性能。
[0030]S300:溫乳穿孔
[0031]根據本發明的實施例，將經過第二熱處理的