【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钛合金无缝管的冷轧加工，具体而言，尤其涉及一种降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，适用于成品外径为10mm～50mm的tc4钛合金无缝管的冷轧制管生产。
技术介绍
1、钛合金具有密度小、比强度高、无磁性、透声性好、抗冲击和振动、加工性好、耐腐蚀性能优异等特点，特别是耐海水和海洋大气腐蚀，是船舶和海洋工程的优良材料。钛合金无缝管主要用于船舶动力系统、海水淡化等热交换器，船舶、海上石油平台等输水输油管道，以及海岛市政工程管网管道。目前，钛合金无缝管通常由钛合金无缝管坯经冷轧制成，无缝管冷轧技术因其轧制精度高、速度快、产能大、成材率高，易于生产组织与工艺技术调整等特点，目前已成为钛合金无缝管生产制备的主要方式。
2、目前常规的钛合金无缝管制备方式主要包含以下步骤：钛铸锭制备→荒管制备(管坯加热、高温挤压、荒管检验)→荒管酸洗→荒管精整(定尺切管、表面修磨)→冷轧制管→酸洗→精整(矫直)→酸洗→定切→成品检验等工艺流程。
3、由上述工艺方法可知，冷轧制管工序是决定tc4钛合金无缝管生产质量和效能的关键工序。无缝钢管冷轧制管工序就是在常温工况下，采用顶头与孔型的组合形成的由大至小无数个连续的包容圆环，实现对无缝钢管的连续冷变形(金属挤压)加工。其中孔型是表面一带半圆槽的中孔圆柱体，安装在轧辊装置上，用于无缝钢管外圆形状的金属变形加工。顶头是一带曲线的圆锥形细长金属棒，材质通常选用工具钢或模具钢，安装在芯棒前端，用于无缝钢管内壁(内孔形状)金属变形加工。孔型与顶头均经过热处理淬火，共同组成了无缝钢管
4、目前tc4管材轧制主要问题之一表现为波浪形缺陷，所谓波浪形缺陷就是外圆周沿长度方向分布有环状凹凸不平现象，犹如波浪状的连续或断续变形，主要出现在发生在lg60，lg40，lg30h高速冷轧管机。究其原因主要是轧辊孔型底部曲线和芯棒曲线设计不合理所致，同时也和轧制时送进(进给)量和壁厚压下量密切相关。
5、根据所加工无缝管的规格，材料的不同，需要采用不同的轧辊孔型曲线。轧辊孔型曲线主要包含前回转送进段、前回转送进段、工作段、精整段。其中：
6、前回转送进段：这一段是整个管材轧制过程的最后阶段，轧辊与管材不再接触，加工好的成品管材将由此送出，管材轧制至此完毕。这一段孔型截面的圆弧半径rx基本成线性变化，属于直线段。在整个管材轧制的过程中，这一段精度要求并不高，只要光滑就能满足使用要求。
7、后回转送进段：这一段是管坯开始进入加工的阶段，管坯在这一段被向前送进并旋转一定角度。由于轧辊与管材不接触，因此对这一段孔型加工精度的要求也不高。这是一段半径尺寸rx不变的标准圆弧段。
8、压下段：这一段是管材轧制的主要变形区，也是整个轧制过程中最重要的阶段，该段截面所对应的圆心角最大，达到180°以上。这一段轧辊截面的圆弧半径rx由大逐渐变小，其加工精度直接影响了成品零件尺寸和形状精度，是整个轧辊孔型曲面中要求较高的一段孔型。压下段可细分为减径段和减壁段，
9、精整段：这一段使管材外径和壁厚达到设计尺寸，其中倒锥段可保证成品管获得良好的表面质量。
10、因此，本专利技术通过计算孔型变形区内的精整段和工作段的长度分配比例，提出一种降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法。
技术实现思路
1、根据上述提出现有钛合金无缝管由于冷轧制管工艺中轧辊孔型底部曲线和芯棒曲线设计不合理导致波浪形缺陷的技术问题，而提供一种降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法。本专利技术主要通过优化孔型曲线，同时合理调整送进量和回转角度，有效降低无缝管的波浪形。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，包括：
4、根据送进量、回转量、轧机参数和材料特性计算孔型变形区内的精整段和工作段的长度分配比例；
5、根据精整段和工作段的长度分配比例将坯料轧制成成品供坯。
6、进一步地，所述根据送进量、回转量、轧机参数和材料特性计算孔型变形区内的精整段和工作段的长度分配比例：
7、精整段长度计算公式：
8、ljz＝s·m·lmt
9、其中：s为精整次数；m——送进量，单位为mm；lmt为延伸系数。
10、进一步地，工作段的轧辊孔型曲线dxk和芯棒孔型曲线dxd：
11、辊孔型曲线dxk：
12、
13、芯棒曲线dxd：
14、
15、其中：exp1为轧辊孔型曲线影响系数，由所轧金属特性决定，exp1＝2.0～3.5；
16、exp2为轧辊孔型压下段间隙系数，exp2＝2.0。
17、exp3为芯棒孔型曲线影响系数；exp3＝1.7～3.5；
18、z为在直径方向上要求的轧辊孔型最小锥度，单位为mm；
19、dxk为计算断面的锥体直径；dl为管坯外径df为成品管外径；
20、为变形区结束端与计算断面间的距离和变形区总长度的比值；
21、li为管坯内径与芯棒大端间隙；la为管坯外径与孔型间隙；
22、dxd为计算断面芯棒直径；df为成品管外径；dl--管坯内径。
23、进一步地，根据精整段和工作段的长度分配比例、采用两辊冷轧机将规格ф76×7.5mm的坯料轧制成规格为ф25×3mm的成品供坯。
24、进一步地，两辊冷轧机包括以下道次：
25、道次0：采用两辊冷轧机进行轧制，将规格为ф76×7.5mm的坯料轧制成规格为ф57×4.5mm的坯料；
26、道次1：采用两辊冷轧机进行轧制，将规格为ф57×4.5mm的坯料轧制成规格为ф26×3.0mm的坯料。
27、进一步地，在所述道次0中，lg-60两辊冷轧机的轧制速度为70次/分钟，孔型间隙为0.8mm，送进量为3mm，润滑方式采用在线大流量稀油润滑，轧制前增加坯料复检，轧制三支管后对孔型进行复检。
28、进一步地，在所述道次1中，lg-30h两辊冷轧机的轧制速度为60次/分钟，孔型间隙为0.5mm，送进量量为1mm，润滑方式采用在线大流量稀油润滑，轧制前增加坯料复检，轧制三支管后对孔型进行复检。
29、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
30、1、工艺设计合理，工序组织流畅，安全可靠、实用高效，满足了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，所述根据送进量、回转量、轧机参数和材料特性计算孔型变形区内的精整段和工作段的长度分配比例：
3.根据权利要求1或2所述的降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，工作段的轧辊孔型曲线Dxk和芯棒孔型曲线DxD：
4.根据权利要求1所述的降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，根据精整段和工作段的长度分配比例、采用两辊冷轧机将规格Ф76×7.5mm的坯料轧制成规格为Ф25×3mm的成品供坯。
5.根据权利要求4所述的降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，两辊冷轧机包括以下道次：
6.根据权利要求5所述的降低TC4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，在所述道次0中，LG-60两辊冷轧机的轧制速度为70次/分钟，孔型间隙为0.8mm，送进量为3mm，润滑方式采用在线大流量稀油润滑，轧制前增加坯料复检，轧制三支管后对孔型进行复检。
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...【技术特征摘要】
1.一种降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，所述根据送进量、回转量、轧机参数和材料特性计算孔型变形区内的精整段和工作段的长度分配比例：
3.根据权利要求1或2所述的降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，工作段的轧辊孔型曲线dxk和芯棒孔型曲线dxd：
4.根据权利要求1所述的降低tc4钛合金无缝管波浪形的冷轧方法，其特征在于，根据精整段和工作段的长度分配比例、采用两辊冷轧机将规格ф76×7.5mm的坯料轧制成规格为ф25×3mm的成品供坯。
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡浩然，罗许，雷超，曾泽瑶，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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