一、鈦合金管是什么管
鈦合金管,顧名思義就是鈦合金材質制成的管子。
鈦(tai)及其合金(jin)(jin)具有(you)(you)重量(liang)輕、強(qiang)(qiang)度大(da)、耐熱性(xing)強(qiang)(qiang)、耐腐蝕(shi)等許多優(you)特性(xing),被譽為”未來的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)“,是具有(you)(you)發展前(qian)途的(de)(de)(de)新型結構(gou)材料,用(yong)(yong)鈦(tai)合金(jin)(jin)制成的(de)(de)(de)管(guan)子具有(you)(you)較高的(de)(de)(de)力學性(xing)能、優(you)良(liang)的(de)(de)(de)沖壓性(xing)能,并可進行各種形式的(de)(de)(de)焊(han)(han)接,焊(han)(han)接接頭強(qiang)(qiang)度可達基體金(jin)(jin)屬(shu)強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)90%,且切削加工(gong)性(xing)能良(liang)好,廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)于化工(gong)換熱設備,并不斷向(xiang)石油、電(dian)力、海(hai)水淡化、建筑、日常生活用(yong)(yong)品等行業推廣(guang)。
二、鈦合金管是怎么做出來的
鈦合金(jin)具有抗腐蝕性(xing)能(neng)、比強度高、磁導率低等優秀性(xing)能(neng),用鈦合金(jin)制成(cheng)的(de)管(guan)材被較多(duo)地應(ying)用于飛機管(guan)路(lu)系統(tong)、化工用傳輸管(guan)道(dao)和船舶用熱交換器管(guan)等特種行業(ye),那(nei)么鈦合金(jin)管(guan)是如何制作(zuo)的(de)呢?
1、鑄態管坯制備
使用等離子(zi)槍(qiang)或者電子(zi)束槍(qiang)直接對(dui)海綿鈦(tai)和(he)中間(jian)合(he)金(jin)(jin)混合(he)物進行熔(rong)煉(lian),避免了煩瑣(suo)的鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)壓(ya)電極(ji)、焊電極(ji)和(he)真(zhen)空(kong)熔(rong)煉(lian)工序的同(tong)時,直接熔(rong)煉(lian)出高純(chun)凈度的管(guan)狀空(kong)心鑄錠;也(ye)可以將(jiang)傳統(tong)柱狀鈦(tai)合(he)金(jin)(jin)鑄錠經過鉆孔工藝得到管(guan)坯,然后將(jiang)鈦(tai)屑回收重熔(rong)。
2、徑向鍛造
將鑄態管坯加熱至鈦合金β相變點以上,再進行三次徑(jing)向鍛(duan)造,然后經過雙重熱處理(li),最后得到成品(pin)管坯:
(1)徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)前,管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)中間(jian)插入芯(xin)棒(bang),并裝(zhuang)夾到徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)機上,且(qie)第一(yi)(yi)夾頭(tou)(tou)夾持(chi)(chi)在(zai)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)一(yi)(yi)端,錘頭(tou)(tou)位(wei)于管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)另一(yi)(yi)端,第二夾頭(tou)(tou)夾持(chi)(chi)在(zai)與錘頭(tou)(tou)同一(yi)(yi)端的(de)芯(xin)棒(bang)上;三次鍛(duan)(duan)造(zao)前,均需更換芯(xin)棒(bang),所述芯(xin)棒(bang)的(de)直徑(jing)比裝(zhuang)夾的(de)管(guan)(guan)(guan)坯(pi)(pi)的(de)內徑(jing)小(xiao)15~20mm,加熱溫度(du)在(zai)鈦合金(jin)β相變點以上80~100℃,保(bao)溫時間(jian)≥2h;多次徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)包括三次徑(jing)向(xiang)鍛(duan)(duan)造(zao)。
(2)第一次徑向(xiang)鍛造中(zhong),采(cai)用四個平面錘(chui)頭,并控制管(guan)坯(pi)沿中(zhong)心軸方(fang)(fang)向(xiang)移動(dong)[2],移動(dong)的速(su)度為1~3m/min,錘(chui)擊速(su)度為1000~2000n/min,管(guan)坯(pi)變(bian)形(xing)量控制在40%~80%。第一次徑向(xiang)鍛造后(hou),得到的管(guan)坯(pi),其截面呈(cheng)外(wai)正方(fang)(fang)形(xing)內圓(yuan)形(xing)的形(xing)狀。
(3)第二(er)次徑向鍛(duan)造中(zhong),采用四個平面(mian)錘頭,控(kong)制管(guan)(guan)坯繞自身軸(zhou)向旋轉40~50°后,開始(shi)鍛(duan)造,并使管(guan)(guan)坯沿(yan)中(zhong)心軸(zhou)方(fang)向移動,移動的速(su)度為3~5m/min,錘擊速(su)度為2000~3000n/min,管(guan)(guan)坯變形量控(kong)制在30%~60%。第二(er)次徑向鍛(duan)造后,得(de)到的管(guan)(guan)坯,其截(jie)面(mian)呈外八邊形內圓形的形狀。
(4)第三(san)次徑向(xiang)鍛造(zao)前(qian),均需更換芯棒,所述芯棒的(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑比裝夾的(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)內(nei)徑小(xiao)15~20mm。鍛造(zao)時,采(cai)用四個曲(qu)面錘頭,所述曲(qu)面錘頭的(de)(de)(de)曲(qu)面直(zhi)(zhi)徑比管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)外徑大80~120mm。待工件溫度降低到鈦(tai)合金(jin)β相變(bian)點以下(xia)40~60℃,并控(kong)(kong)制(zhi)管(guan)坯(pi)進行自轉及沿(yan)中心軸(zhou)方向(xiang)移動,自轉轉速(su)(su)為(wei)300~600rpm,移動的(de)(de)(de)速(su)(su)度為(wei)3~5m/min,錘擊速(su)(su)度為(wei)50~100n/min,管(guan)坯(pi)變(bian)形(xing)(xing)量(liang)控(kong)(kong)制(zhi)在30%~40%。第三(san)次徑向(xiang)鍛造(zao)后,產(chan)品恢復為(wei)圓形(xing)(xing)管(guan)坯(pi),鈦(tai)合金(jin)管(guan)材的(de)(de)(de)總(zong)體形(xing)(xing)變(bian)量(liang)≥100%。
3、雙重退火
將(jiang)徑向(xiang)鍛造后(hou)的(de)鍛態管坯進行雙重退(tui)火,通過高溫(wen)促進組織的(de)再結晶,消除鍛造變形的(de)影響,再利用低溫(wen)處理,消除熱(re)應力(li)的(de)同時,進一步均(jun)勻組織。具體工(gong)藝(yi)如下:先將(jiang)經過多次(ci)徑向(xiang)鍛造后(hou)的(de)鈦(tai)合金管加熱(re)到850~930℃,并(bing)保(bao)(bao)溫(wen)0.5~5h后(hou)空(kong)冷至室溫(wen);再次(ci)加熱(re)到450~550℃。并(bing)保(bao)(bao)溫(wen)0.5~5h后(hou)空(kong)冷至室溫(wen),消除管材內應力(li)。
4、機械加工
將退火態鈦合金管進行機械加工,以達到尺寸、表面粗糙度的精度要求,得到所需的鈦合金管材。