薄壁TC4钛合金无缝管及其生产方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，提供一种薄壁TC4钛合金无缝管及其生产方法，该方法包括：圆坯加热：将钛合金圆坯加热至950～960℃；穿孔：对加热后的圆坯进行穿孔，形成荒管；精整：对荒管外表面进行修磨，对荒管内表面喷砂；推制：在860℃～890℃温度下对钛合金管进行中频推制，并使变形量大于25％；酸洗；冷轧：将酸洗后的钛合金管通过冷轧机冷轧，使钛合金管减壁2mm；重复推制、酸洗、冷轧工序，得到满足要求的TC4钛合金薄壁无缝管。本发明专利技术提出的技术方案利用860℃～890℃高温中频推制来得到满足性能和尺寸要求的钛合金管，且省去冷轧前退火热处理工序，因此相对于现有技术，本发明专利技术简化了钛合金管的生产工序，同时还提高了钛合金管强度和冲击韧性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，特别涉及一种薄壁TC4钛合金无缝管及其生产方法。
技术介绍
随着我国国民经济及科学技术的迅猛发展，钛合金材料制备技术及产品质量得到了大幅提高，带动了钛合金应用领域的迅速扩展，近几年来对高强钛合金管材的需求越来越多。因TC4钛合金价格昂贵，且强度较高，一般希望使用薄壁无缝管，壁厚在3毫米以下。现有钛合金无缝管一般采用热轧或冷轧生产。专利103128102A公开了一种钛合金油井管的生产方法，该生产方法包括：真空炉两次熔炼，多次锻造扒皮成圆坯，经环形炉加热到970-1030℃，热穿孔得到毛管，毛管经高压水除鳞后进入五机架三辊连轧机，连轧延伸系数为2.5-3，减径率为15％-25％，制得荒管；再将荒管进入定径机组，定径延伸系数为2-2.2，减径率为45％-52％，得到外径88.9mm的热轧无缝管。再将热轧无缝管进行热处理，加热到950-980℃保温1-1.5小时得到成品。该方法采用热连轧的方式进行钛合金无缝管的制造，其钛管壁厚较厚，成材率低，且因内外表面渗气层的存在导致内外表面质量差、缺陷多，尤其是内表面缺陷，难以去除，另外，轧制后还需热处理工艺才能得到成品。专利103722043A公开了一种钛合金无缝管的生产方法及检测方法，其生产方法包括以下步骤：原材料的准备；加热；锻造；冷轧；冷拔；矫直；真空退火；成型。该方法能够生产出合格产品，但其工序复杂，成本高，需要真空退r>火才能达到产品要求的性能。可见，仅靠热轧不能得到薄壁无缝管，一般需穿孔+多道次冷轧或冷拔，每次冷轧或冷拔前均需先退火，冷轧必须减径的同时才能减壁，因此热轧管的外径必须足够大；冷拔要求延伸率大于20％，而TC4钛合金的延伸率一般不能达不到。而且，现有的热轧钛管成材率低，且因内外表面渗气层的存在导致内外表面质量差、缺陷多，尤其是内表面缺陷，难以去除。冷轧或冷拔钛管工序复杂，成本高，产量低，且需真空退火才能达到要求的性能。
技术实现思路
【要解决的技术问题】本专利技术的目的是提供一种薄壁TC4钛合金无缝管。本专利技术的另一个目的是提供一种薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法。【技术方案】本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术首先涉及一种薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法，包括步骤：A、圆坯加热：将钛合金圆坯加热至950～960℃；B、穿孔：对加热后的圆坯进行穿孔，形成荒管；C、精整：对荒管外表面进行修磨，对荒管内表面喷砂；D、推制：在860℃～890℃温度下对钛合金管进行中频推制，并使变形量大于25％；E、酸洗：将推制后得到的钛合金管置于酸洗液中酸洗；F、冷轧：将酸洗后的钛合金管通过冷轧机冷轧，使钛合金管减壁2mm；重复步骤D～步骤F，得到所述TC4钛合金薄壁无缝管。作为一种优选的实施方式，所述钛合金圆坯的化学成分由以下组分组成，以重量百分比计为：Al：5.7～6.6％；V：3.7～4.3％；0.07％≤Fe≤0.1％；C≤0.06％；0.07％≤O≤0.1％；N≤0.005％；H≤0.005％；余量为Ti。作为另一种优选的实施方式，所述酸洗液的化学成分按重量百分比计为：氢氟酸3～3.9％、硝酸6～7.8％、其余为水。作为另一种优选的实施方式，所述酸洗时间为5～9min。作为另一种优选的实施方式，所述步骤B还包括穿孔后利用余热带温矫直，矫直后空冷到室温。作为另一种优选的实施方式，所述步骤B中的穿孔方法为斜轧穿孔。本专利技术还涉及一种薄壁TC4钛合金无缝管，所述薄壁TC4钛合金无缝管根据以上任一所述的生产方法制备而成。作为一种优选的实施方式，所述薄壁TC4钛合金无缝管的壁厚小于等于3mm。下面对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法以及按照该生产方法生产的薄壁TC4钛合金无缝管，具体地，生产方法包括步骤：A、圆坯加热：将钛合金圆坯加热至950～960℃。具体地，圆坯在斜底式炉或环形炉中加热。B、穿孔：对加热后的圆坯进行穿孔，形成荒管。穿孔后利用余热带温矫直，矫直后空冷到室温。穿孔的方式可以采用为斜轧穿孔，穿孔后壁厚为8mm以上。C、精整：对荒管外表面进行修磨，对荒管内表面喷砂。通过该步骤去除钛合金管内外表面的氧化皮和渗气层。D、推制：在860℃～890℃温度下对钛合金管进行中频推制，并使变形量大于25％。本步骤通过在860℃～890℃进行中频推制，在扩大钛合金管外径的同时减薄了钛合金管的壁厚，使用中频推制与热斜轧或热连轧相比，钛合金管内外表面缺陷少、氧化皮很薄、成材率高，且因变形温度高，可以消除冷轧或热轧、温矫所产生的应力和位错，因此中频推制前不需要退火，推制负荷低。而且，控制在860℃～890℃温度范围内推制并使变形量大于25％可使钛合金管得到网篮组织，从而塑性最佳，为冷轧创造条件。E、酸洗：将推制后得到的钛合金管置于酸洗液中酸洗。具体地，酸洗时间可以为5～9min，可以采用由以下化学成分组成的酸洗液进行酸洗，按重量百分比计为：氢氟酸3～3.9％、硝酸6～7.8％、其余为水。由于推制后，钛合金管内外表面产生的氧化皮很薄，所以可通过酸洗洗去钛合金管内外表面的氧化皮和渗气层。F、冷轧：将酸洗后的钛合金管通过冷轧机冷轧，使钛合金管减壁2mm。通过冷轧，在减少钛管外径至成品外径的同时还可以减薄钛管壁厚。重复推制、酸洗、冷轧工序，每轮工序可减壁3毫米左右，最终得到满足要求的TC4钛合金薄壁无缝管。之后进行钛管成品检查，包括性能、尺寸、测长称重。合格后包装。本专利技术中，钛合金圆坯的化学成分可以由以下组分组成，以重量百分比计为：Al：5.7～6.6％；V：3.7～4.3％；0.07％≤Fe≤0.1％；C≤0.06％；0.07％≤O≤0.1％；N≤0.005％；H≤0.005％；余量为Ti。通过上述生产方法生产的薄壁TC4钛合金无缝管的壁厚小于等于3mm。【有益效果】本专利技术提出的技术方案具有以下有益效果：(1)本专利技术方法利用860℃～890℃高温中频推制来得到满足性能和尺寸要求的钛合金管，且省去冷轧前退火热处理工序，因此相对于现有技术，本专利技术简化了钛合金管的生产工序，同时还提高了钛合金管强度和冲击韧性。(2)本专利技术方法生产的钛合金管具有强度高、渗气层薄，外径尺寸精度高、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法，其特征在于包括步骤：A、圆坯加热：将钛合金圆坯加热至950～960℃；B、穿孔：对加热后的圆坯进行穿孔，形成荒管；C、精整：对荒管外表面进行修磨，对荒管内表面喷砂；D、推制：在860℃～890℃温度下对钛合金管进行中频推制，并使变形量大于25％；E、酸洗：将推制后得到的钛合金管置于酸洗液中酸洗；F、冷轧：将酸洗后的钛合金管通过冷轧机冷轧，使钛合金管减壁2mm；重复步骤D～步骤F，得到所述TC4钛合金薄壁无缝管。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法，其特征在于包括步骤：
A、圆坯加热：将钛合金圆坯加热至950～960℃；
B、穿孔：对加热后的圆坯进行穿孔，形成荒管；
C、精整：对荒管外表面进行修磨，对荒管内表面喷砂；
D、推制：在860℃～890℃温度下对钛合金管进行中频推制，并使变形量
大于25％；
E、酸洗：将推制后得到的钛合金管置于酸洗液中酸洗；
F、冷轧：将酸洗后的钛合金管通过冷轧机冷轧，使钛合金管减壁2mm；
重复步骤D～步骤F，得到所述TC4钛合金薄壁无缝管。
2.根据权利要求1所述的薄壁TC4钛合金无缝管的生产方法，其特征在于
所述钛合金圆坯的化学成分由以下组分组成，以重量百分比计为：
Al：5.7～6.6％；
V：3.7～4.3％；
0.07％≤Fe≤0.1％；
C≤0.06％；
0.07％≤O≤0.1％；
N≤0.005％；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：江健，边华川，郭元蓉，邹友富，杨旭，黄英，曾理，张凯之，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51