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(ji)其合(he)金具有(you)重量輕、強(qiang)(qiang)度(du)大、耐熱性強(qiang)(qiang)、耐腐蝕等許(xu)多優特性,被譽為(wei)”未來的(de)(de)金屬“,是具有(you)發展(zhan)前(qian)途的(de)(de)新(xin)型(xing)結構材料(liao),用(yong)(yong)鈦(tai)合(he)金制成的(de)(de)管子具有(you)較高的(de)(de)力學性能、優良的(de)(de)沖壓性能,并可進行(xing)各種形式的(de)(de)焊接,焊接接頭強(qiang)(qiang)度(du)可達基(ji)體金屬強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)90%,且切(qie)削加工性能良好(hao),廣泛應用(yong)(yong)于化工換(huan)熱設備,并不斷向石油、電(dian)力、海水淡化、建筑、日常生活用(yong)(yong)品(pin)等行(xing)業推(tui)廣。
二、鈦合金管是怎么做出來的
鈦合(he)金具有抗腐蝕性能(neng)、比強度高、磁導率低(di)等(deng)優秀(xiu)性能(neng),用(yong)(yong)鈦合(he)金制(zhi)成的管(guan)材被較多地應用(yong)(yong)于(yu)飛機管(guan)路系統(tong)、化工(gong)用(yong)(yong)傳輸管(guan)道和船舶用(yong)(yong)熱交換器管(guan)等(deng)特種行(xing)業,那么鈦合(he)金管(guan)是(shi)如何制(zhi)作(zuo)的呢?
1、鑄態管坯制備
使用等離子槍或者電子束(shu)槍直接對海綿(mian)鈦和中間(jian)合(he)金(jin)混合(he)物進行熔(rong)煉(lian),避免了煩瑣的(de)鈦合(he)金(jin)壓電極、焊(han)電極和真空熔(rong)煉(lian)工序的(de)同時,直接熔(rong)煉(lian)出(chu)高純凈度的(de)管狀空心鑄錠;也可以(yi)將傳統柱狀鈦合(he)金(jin)鑄錠經過鉆(zhan)孔工藝得到(dao)管坯,然(ran)后將鈦屑回收重熔(rong)。
2、徑向鍛造
將鑄態管坯加熱至鈦合金(jin)β相變(bian)點(dian)以(yi)上,再進行三次徑向鍛造,然后(hou)經過雙重熱處理,最后(hou)得到成品(pin)管坯:
(1)徑(jing)(jing)向(xiang)鍛(duan)造(zao)(zao)前(qian),管坯中間(jian)插入芯棒,并裝夾(jia)到徑(jing)(jing)向(xiang)鍛(duan)造(zao)(zao)機上,且(qie)第(di)一夾(jia)頭夾(jia)持(chi)在(zai)管坯的(de)一端(duan),錘(chui)頭位于管坯的(de)另一端(duan),第(di)二夾(jia)頭夾(jia)持(chi)在(zai)與錘(chui)頭同一端(duan)的(de)芯棒上;三次(ci)鍛(duan)造(zao)(zao)前(qian),均需更換芯棒,所述芯棒的(de)直徑(jing)(jing)比裝夾(jia)的(de)管坯的(de)內(nei)徑(jing)(jing)小15~20mm,加熱溫度(du)在(zai)鈦合(he)金β相變點以上80~100℃,保溫時間(jian)≥2h;多次(ci)徑(jing)(jing)向(xiang)鍛(duan)造(zao)(zao)包括三次(ci)徑(jing)(jing)向(xiang)鍛(duan)造(zao)(zao)。
(2)第(di)一次(ci)徑向鍛造中,采(cai)用四個平面錘(chui)頭,并(bing)控制管(guan)坯沿中心軸方向移動(dong)[2],移動(dong)的速度(du)為1~3m/min,錘(chui)擊速度(du)為1000~2000n/min,管(guan)坯變形(xing)量控制在40%~80%。第(di)一次(ci)徑向鍛造后,得(de)到的管(guan)坯,其(qi)截(jie)面呈(cheng)外(wai)正方形(xing)內圓形(xing)的形(xing)狀。
(3)第(di)二次徑向(xiang)(xiang)鍛(duan)造中,采(cai)用(yong)四個平面錘頭,控(kong)制管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)繞自身軸向(xiang)(xiang)旋轉(zhuan)40~50°后,開始(shi)鍛(duan)造,并(bing)使管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)沿中心軸方(fang)向(xiang)(xiang)移動,移動的速(su)度(du)為3~5m/min,錘擊速(su)度(du)為2000~3000n/min,管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi)變形(xing)量(liang)控(kong)制在(zai)30%~60%。第(di)二次徑向(xiang)(xiang)鍛(duan)造后,得到的管(guan)(guan)(guan)(guan)坯(pi),其截面呈外八(ba)邊形(xing)內圓形(xing)的形(xing)狀(zhuang)。
(4)第三次徑(jing)(jing)向(xiang)鍛造(zao)前,均需更換芯棒,所述芯棒的(de)直(zhi)徑(jing)(jing)比(bi)(bi)裝(zhuang)夾的(de)管(guan)坯(pi)的(de)內徑(jing)(jing)小15~20mm。鍛造(zao)時(shi),采(cai)用四(si)個曲面錘(chui)(chui)頭(tou),所述曲面錘(chui)(chui)頭(tou)的(de)曲面直(zhi)徑(jing)(jing)比(bi)(bi)管(guan)坯(pi)的(de)外(wai)徑(jing)(jing)大(da)80~120mm。待(dai)工(gong)件溫度降低到鈦合(he)金β相變(bian)(bian)點(dian)以(yi)下(xia)40~60℃,并控(kong)制管(guan)坯(pi)進行自轉(zhuan)及沿中心軸方向(xiang)移動(dong),自轉(zhuan)轉(zhuan)速(su)(su)為300~600rpm,移動(dong)的(de)速(su)(su)度為3~5m/min,錘(chui)(chui)擊速(su)(su)度為50~100n/min,管(guan)坯(pi)變(bian)(bian)形(xing)量控(kong)制在30%~40%。第三次徑(jing)(jing)向(xiang)鍛造(zao)后,產品(pin)恢復為圓形(xing)管(guan)坯(pi),鈦合(he)金管(guan)材的(de)總體形(xing)變(bian)(bian)量≥100%。
3、雙重退火
將徑向鍛造后(hou)(hou)(hou)的(de)鍛態管坯(pi)進行雙重(zhong)退火,通(tong)過高溫(wen)(wen)促(cu)進組(zu)織的(de)再(zai)結晶(jing),消除鍛造變(bian)形的(de)影響,再(zai)利用低(di)溫(wen)(wen)處理,消除熱(re)應力的(de)同時,進一(yi)步均勻組(zu)織。具體工藝如下:先將經(jing)過多(duo)次徑向鍛造后(hou)(hou)(hou)的(de)鈦合(he)金(jin)管加熱(re)到(dao)850~930℃,并(bing)保溫(wen)(wen)0.5~5h后(hou)(hou)(hou)空(kong)冷至(zhi)室溫(wen)(wen);再(zai)次加熱(re)到(dao)450~550℃。并(bing)保溫(wen)(wen)0.5~5h后(hou)(hou)(hou)空(kong)冷至(zhi)室溫(wen)(wen),消除管材內應力。
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。