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(he)(he)金具(ju)有重量輕、強(qiang)度(du)大、耐熱性強(qiang)、耐腐蝕(shi)等許多(duo)優特性,被譽為(wei)”未來的(de)金屬(shu)“,是具(ju)有發展前途(tu)的(de)新型結構材料,用(yong)鈦(tai)合(he)(he)金制成的(de)管(guan)子具(ju)有較高的(de)力學性能(neng)、優良(liang)的(de)沖壓性能(neng),并(bing)可進(jin)行各(ge)種形式(shi)的(de)焊接,焊接接頭強(qiang)度(du)可達基(ji)體金屬(shu)強(qiang)度(du)的(de)90%,且切(qie)削加工性能(neng)良(liang)好,廣泛(fan)應用(yong)于化(hua)工換熱設備,并(bing)不斷向石油(you)、電力、海水淡化(hua)、建筑、日(ri)常生活(huo)用(yong)品等行業推廣。
二、鈦合金管是怎么做出來的
鈦(tai)合(he)(he)金具(ju)有抗腐蝕性能、比強(qiang)度高、磁導率低等(deng)優秀性能,用(yong)(yong)鈦(tai)合(he)(he)金制成的(de)管(guan)(guan)材被較多地(di)應用(yong)(yong)于飛(fei)機管(guan)(guan)路(lu)系統、化工用(yong)(yong)傳輸管(guan)(guan)道(dao)和(he)船舶用(yong)(yong)熱交換器管(guan)(guan)等(deng)特種(zhong)行業,那么(me)鈦(tai)合(he)(he)金管(guan)(guan)是如何制作的(de)呢?
1、鑄態管坯制備
使用等離子槍或者電子束槍直(zhi)接對海綿鈦(tai)和(he)中間合金混合物進行熔(rong)(rong)煉,避免了煩瑣(suo)的(de)(de)(de)鈦(tai)合金壓電極、焊(han)電極和(he)真空(kong)熔(rong)(rong)煉工(gong)序的(de)(de)(de)同時,直(zhi)接熔(rong)(rong)煉出(chu)高純凈(jing)度(du)的(de)(de)(de)管狀空(kong)心鑄錠;也(ye)可(ke)以將(jiang)傳統柱(zhu)狀鈦(tai)合金鑄錠經過鉆(zhan)孔工(gong)藝得到管坯,然(ran)后將(jiang)鈦(tai)屑回收重(zhong)熔(rong)(rong)。
2、徑向鍛造
將鑄態管坯(pi)加熱(re)至鈦合金(jin)β相變點以上,再(zai)進行(xing)三(san)次徑向(xiang)鍛造,然后經過雙重熱(re)處(chu)理,最后得到成品管坯(pi):
(1)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造前,管(guan)坯中間插入芯(xin)(xin)(xin)棒(bang),并裝夾到(dao)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造機上(shang),且(qie)第(di)一夾頭(tou)夾持在管(guan)坯的一端(duan),錘頭(tou)位于管(guan)坯的另一端(duan),第(di)二夾頭(tou)夾持在與錘頭(tou)同一端(duan)的芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)上(shang);三次(ci)鍛造前,均需更換(huan)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang),所述芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)的直徑(jing)(jing)(jing)(jing)比裝夾的管(guan)坯的內(nei)徑(jing)(jing)(jing)(jing)小15~20mm,加(jia)熱溫(wen)度在鈦合(he)金β相(xiang)變點以上(shang)80~100℃,保溫(wen)時間≥2h;多次(ci)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造包括三次(ci)徑(jing)(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造。
(2)第一次徑向鍛(duan)造中,采(cai)用(yong)四個平面錘頭,并(bing)控(kong)制管(guan)坯(pi)沿中心軸方向移動[2],移動的速度為(wei)(wei)1~3m/min,錘擊速度為(wei)(wei)1000~2000n/min,管(guan)坯(pi)變形(xing)(xing)(xing)量控(kong)制在40%~80%。第一次徑向鍛(duan)造后,得到(dao)的管(guan)坯(pi),其截面呈外正方形(xing)(xing)(xing)內圓形(xing)(xing)(xing)的形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。
(3)第(di)二次徑(jing)向鍛(duan)(duan)(duan)造中,采用四個(ge)平(ping)面錘頭,控(kong)制(zhi)(zhi)管(guan)坯(pi)繞自身(shen)軸向旋轉(zhuan)40~50°后,開始(shi)鍛(duan)(duan)(duan)造,并使(shi)管(guan)坯(pi)沿中心軸方向移動,移動的速(su)度為3~5m/min,錘擊速(su)度為2000~3000n/min,管(guan)坯(pi)變(bian)形量(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)在30%~60%。第(di)二次徑(jing)向鍛(duan)(duan)(duan)造后,得到的管(guan)坯(pi),其截面呈外八(ba)邊形內圓形的形狀。
(4)第三次徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造(zao)前,均需更換芯棒(bang),所述芯棒(bang)的(de)直徑(jing)(jing)(jing)比裝夾的(de)管(guan)(guan)坯的(de)內(nei)徑(jing)(jing)(jing)小(xiao)15~20mm。鍛造(zao)時,采用四個曲面錘(chui)頭,所述曲面錘(chui)頭的(de)曲面直徑(jing)(jing)(jing)比管(guan)(guan)坯的(de)外徑(jing)(jing)(jing)大80~120mm。待工(gong)件溫度(du)降低到鈦合(he)金β相變(bian)點以下40~60℃,并控制管(guan)(guan)坯進(jin)行自(zi)轉(zhuan)(zhuan)及(ji)沿中心軸方向(xiang)移動(dong),自(zi)轉(zhuan)(zhuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)為(wei)300~600rpm,移動(dong)的(de)速(su)度(du)為(wei)3~5m/min,錘(chui)擊速(su)度(du)為(wei)50~100n/min,管(guan)(guan)坯變(bian)形(xing)量(liang)控制在(zai)30%~40%。第三次徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)鍛造(zao)后,產(chan)品恢復為(wei)圓形(xing)管(guan)(guan)坯,鈦合(he)金管(guan)(guan)材(cai)的(de)總體形(xing)變(bian)量(liang)≥100%。
3、雙重退火
將徑(jing)向鍛造后的(de)鍛態管坯進(jin)行雙重(zhong)退(tui)火,通過高溫(wen)(wen)促進(jin)組織(zhi)的(de)再(zai)(zai)結晶,消除鍛造變形的(de)影響,再(zai)(zai)利用低溫(wen)(wen)處(chu)理(li),消除熱(re)應(ying)力的(de)同(tong)時,進(jin)一步均勻組織(zhi)。具體工藝如(ru)下:先將經過多次徑(jing)向鍛造后的(de)鈦(tai)合金管加(jia)熱(re)到(dao)850~930℃,并保溫(wen)(wen)0.5~5h后空(kong)(kong)冷(leng)至(zhi)室(shi)(shi)溫(wen)(wen);再(zai)(zai)次加(jia)熱(re)到(dao)450~550℃。并保溫(wen)(wen)0.5~5h后空(kong)(kong)冷(leng)至(zhi)室(shi)(shi)溫(wen)(wen),消除管材內應(ying)力。
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。