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。
鈦及其合金(jin)具(ju)(ju)有(you)重量輕、強(qiang)度(du)大、耐熱性(xing)強(qiang)、耐腐蝕等(deng)許多優特(te)性(xing),被譽為(wei)”未(wei)來的(de)(de)(de)金(jin)屬“,是具(ju)(ju)有(you)發(fa)展前途的(de)(de)(de)新型結(jie)構(gou)材料,用(yong)(yong)鈦合金(jin)制(zhi)成的(de)(de)(de)管子具(ju)(ju)有(you)較高的(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)、優良(liang)的(de)(de)(de)沖壓性(xing)能(neng),并可(ke)進行各種形式(shi)的(de)(de)(de)焊接,焊接接頭強(qiang)度(du)可(ke)達基體金(jin)屬強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)90%,且切削加工(gong)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao),廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)于化工(gong)換熱設備,并不(bu)斷向石油、電力(li)、海水淡化、建筑、日(ri)常生活(huo)用(yong)(yong)品等(deng)行業推廣(guang)。
二、鈦合金管是怎么做出來的
鈦合金具有抗腐蝕性(xing)能、比強度高、磁導(dao)率低等優(you)秀性(xing)能,用鈦合金制成的(de)管材被較多地(di)應用于飛機管路(lu)系統、化工(gong)用傳輸(shu)管道(dao)和船舶(bo)用熱交(jiao)換器(qi)管等特種行(xing)業,那么(me)鈦合金管是如何(he)制作的(de)呢?
1、鑄態管坯制備
使用等離子槍或(huo)者電(dian)(dian)子束槍直(zhi)接(jie)對海(hai)綿鈦(tai)和(he)中(zhong)間合金(jin)(jin)混合物進行熔煉,避免了煩瑣(suo)的(de)鈦(tai)合金(jin)(jin)壓(ya)電(dian)(dian)極(ji)、焊電(dian)(dian)極(ji)和(he)真空熔煉工序的(de)同時,直(zhi)接(jie)熔煉出(chu)高純凈度的(de)管狀空心鑄錠;也(ye)可以將(jiang)(jiang)傳統(tong)柱狀鈦(tai)合金(jin)(jin)鑄錠經(jing)過鉆孔工藝(yi)得到(dao)管坯,然后將(jiang)(jiang)鈦(tai)屑(xie)回(hui)收重熔。
2、徑向鍛造
將鑄態(tai)管(guan)(guan)坯(pi)加熱至鈦合金β相變(bian)點以上,再進行三次徑向鍛造,然后經過(guo)雙重熱處理,最后得(de)到(dao)成品管(guan)(guan)坯(pi):
(1)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)鍛(duan)造(zao)前,管(guan)坯(pi)中間插入芯(xin)棒,并裝(zhuang)夾(jia)到徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)鍛(duan)造(zao)機上(shang),且(qie)第一夾(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)持(chi)在(zai)管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)一端(duan),錘頭(tou)(tou)位于管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)另一端(duan),第二夾(jia)頭(tou)(tou)夾(jia)持(chi)在(zai)與錘頭(tou)(tou)同(tong)一端(duan)的(de)(de)(de)芯(xin)棒上(shang);三次(ci)鍛(duan)造(zao)前,均需更換芯(xin)棒,所述芯(xin)棒的(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)(jing)比裝(zhuang)夾(jia)的(de)(de)(de)管(guan)坯(pi)的(de)(de)(de)內徑(jing)(jing)(jing)小15~20mm,加熱溫度在(zai)鈦(tai)合金β相變點以上(shang)80~100℃,保溫時間≥2h;多次(ci)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)鍛(duan)造(zao)包(bao)括三次(ci)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)鍛(duan)造(zao)。
(2)第一次徑向(xiang)(xiang)鍛造(zao)中,采用(yong)四個平面(mian)錘頭,并控制管(guan)坯沿(yan)中心軸方向(xiang)(xiang)移(yi)動[2],移(yi)動的速度為1~3m/min,錘擊速度為1000~2000n/min,管(guan)坯變形(xing)量控制在(zai)40%~80%。第一次徑向(xiang)(xiang)鍛造(zao)后(hou),得到的管(guan)坯,其截面(mian)呈外正(zheng)方形(xing)內圓(yuan)形(xing)的形(xing)狀(zhuang)。
(3)第(di)二次徑(jing)向(xiang)鍛造(zao)(zao)中(zhong),采用四個(ge)平(ping)面錘頭,控制管坯(pi)繞(rao)自身(shen)軸向(xiang)旋轉40~50°后,開始鍛造(zao)(zao),并使管坯(pi)沿中(zhong)心(xin)軸方(fang)向(xiang)移(yi)(yi)動,移(yi)(yi)動的(de)速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)3~5m/min,錘擊速(su)(su)度(du)為(wei)(wei)2000~3000n/min,管坯(pi)變形量(liang)控制在30%~60%。第(di)二次徑(jing)向(xiang)鍛造(zao)(zao)后,得到的(de)管坯(pi),其截面呈外八邊形內圓形的(de)形狀。
(4)第三(san)次徑(jing)向鍛造前,均需更換芯棒(bang),所述(shu)芯棒(bang)的直(zhi)徑(jing)比裝夾的管(guan)坯(pi)(pi)(pi)的內徑(jing)小(xiao)15~20mm。鍛造時,采(cai)用四個曲面錘頭,所述(shu)曲面錘頭的曲面直(zhi)徑(jing)比管(guan)坯(pi)(pi)(pi)的外徑(jing)大80~120mm。待工件溫度降(jiang)低(di)到鈦合金(jin)(jin)β相變(bian)點以下40~60℃,并(bing)控(kong)制(zhi)管(guan)坯(pi)(pi)(pi)進行(xing)自轉(zhuan)及(ji)沿中(zhong)心(xin)軸方向移(yi)動(dong),自轉(zhuan)轉(zhuan)速為300~600rpm,移(yi)動(dong)的速度為3~5m/min,錘擊速度為50~100n/min,管(guan)坯(pi)(pi)(pi)變(bian)形(xing)量控(kong)制(zhi)在30%~40%。第三(san)次徑(jing)向鍛造后,產品恢復為圓形(xing)管(guan)坯(pi)(pi)(pi),鈦合金(jin)(jin)管(guan)材的總體形(xing)變(bian)量≥100%。
3、雙重退火
將(jiang)徑向鍛(duan)造(zao)后(hou)(hou)的(de)鍛(duan)態管(guan)坯(pi)進(jin)行(xing)雙重退火,通(tong)過(guo)高溫促進(jin)組織的(de)再結晶(jing),消(xiao)除(chu)鍛(duan)造(zao)變形的(de)影響(xiang),再利(li)用低(di)溫處理,消(xiao)除(chu)熱應力的(de)同時,進(jin)一步均勻組織。具體工藝如下:先將(jiang)經過(guo)多次徑向鍛(duan)造(zao)后(hou)(hou)的(de)鈦合(he)金(jin)管(guan)加熱到(dao)850~930℃,并保溫0.5~5h后(hou)(hou)空(kong)冷(leng)(leng)至(zhi)室溫;再次加熱到(dao)450~550℃。并保溫0.5~5h后(hou)(hou)空(kong)冷(leng)(leng)至(zhi)室溫,消(xiao)除(chu)管(guan)材內應力。
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。