專利名稱：一種厚壁鈦管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Gr. 3厚壁鈦管的制造方法。
背景技術(shù)：
石油、化工等行業(yè)常用的壓力容器需要在高溫、高壓和腐蝕介質(zhì)等特殊使用環(huán)境下使用，因此要求該領(lǐng)域所用管材必須具有較高的強(qiáng)度、厚度以及良好的耐蝕性能。而Gr. 3 純鈦具有優(yōu)異的室溫、高溫力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能以及耐蝕性能，因此該材料的厚壁管材被廣泛應(yīng)用于壓力容器領(lǐng)域。關(guān)于厚壁管的冷軋成形一直是技術(shù)難題，特別是徑厚比(管材外直徑與壁厚的比值)<10的厚壁管，在軋制過程中極易產(chǎn)生內(nèi)表面裂紋和折疊等缺陷。目前，國內(nèi)生產(chǎn)純鈦厚壁管時(shí)，大都通過降低氧含量以提高材料塑性、改善加工性能，或者采用多道次小變形量的方法進(jìn)行軋制。但是，這種方法不僅提高了成本，延長了生產(chǎn)周期，管材的內(nèi)外表面質(zhì)量不能保證，超聲波檢測的合格率較低，而且難以保證管材的強(qiáng)度性能。雖然采用降低退火溫度的方式可以提高成品管強(qiáng)度，但又會(huì)降低管材的服役溫度，難以滿足壓力容器對高溫力學(xué)性能的要求。另外，當(dāng)對管材的顯微組織和力學(xué)性能同時(shí)進(jìn)行限定時(shí)，降低退火溫度以提高強(qiáng)度的方式就受到很大限制。例如ASTM B338標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于Gr. 3厚壁鈦管的要求為再結(jié)晶態(tài)的力學(xué)性能達(dá)到抗拉強(qiáng)度彡450MPa，屈服強(qiáng)度為380ΜΙ^ 550MPa，延伸率> 18%。 因此，目前國內(nèi)外對該類型的管材沒有相關(guān)的報(bào)道及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制造方法簡單，不需要特殊設(shè)備，制造成本低，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的Gr. 3厚壁鈦管的制造方法。采用本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)的Gr. 3厚壁鈦管性能優(yōu)異，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C 彡 0. 08%, N 彡 0. 05%, H 彡 0. 015%, Fe 彡 0. 30%,0. 20%^ 0 彡 0. 25%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為800°C 1000°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為30% 70% ；然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織、成分均勻的棒材； 接著將棒材在擠壓比不大于M的條件下擠壓成管坯；再將管坯用硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行多道次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為40% 55% ；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率30% 35% ；(5)將步驟中所述成品管材進(jìn)行退火處理，然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為30°C 50°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度彡500MPa,屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%的Gr. 3厚壁鈦管；所述Gr. 3厚壁鈦管的管材外直徑與壁厚的比值為5 10。上述步驟O)中所述硝酸的質(zhì)量百分比濃度為60% 65%。上述步驟(3)中所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液的超聲波清洗槽中浸泡15min，超聲清洗的溫度控制在60°C 70°C，然后在溫度為30°C 50°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液中浸泡lmin，最后用清水沖洗，吹干，所述氫氟酸與硝酸的混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為2% 7 %，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為 15% 30%，所述除油劑和水的混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為10% 15%。上述步驟(3)中所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為690°C 710°C的條件下退火處理90min后空冷。上述步驟( 中所述退火處理的制度為在溫度為470°C 600°C的條件下退火處理90min后空冷，或者在溫度為650°C 750°C的條件下退火處理90min后空冷。上述步驟(5)中所述氫氟酸與硝酸的混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為 2% 7%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為15% 30%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明制造方法簡單，不需要特殊設(shè)備，制造成本低，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2、本發(fā)明配料時(shí)控制氧的質(zhì)量百分比含量為0. 20% 0. 25%，在保證厚壁鈦管強(qiáng)度性能的同時(shí)，使厚壁鈦管具有較好的塑性。3、本發(fā)明通過在中間道次冷軋時(shí)采用大變形量軋制，控制道次加工率為40% 55%，同時(shí)確保各道次內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，減少了軋制道次，減少了裂紋、皺折等內(nèi)孔缺陷的產(chǎn)生，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。4、本發(fā)明通過在成品軋制時(shí)采用小變形量軋制，控制道次加工率為30% 35%， 保證了管材的內(nèi)、外表面質(zhì)量及尺寸精度，提高了成材率。5、采用本發(fā)明方法制造的Gr. 3厚壁鈦管性能優(yōu)異，抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率> 20%,管材外直徑與壁厚的比值為5 10，管材內(nèi)、外表面質(zhì)量均較好，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C 0. 08%, N 0. 05%, H 0. 015%, Fe 0. 30%, 0 0. 25%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為800°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為30%;然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織均勻、成分均勻的棒材；接著將棒材在擠壓比為20的條件下擠壓成管坯；再將管坯用質(zhì)量百分比濃度為60%的硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行兩次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為50% ；所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液(混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為10% )的超聲波清洗槽中浸泡15min，超聲清洗的溫度控制在60°C，然后在溫度為50°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為2%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為30% )中浸泡lmin，最后用清水沖洗，吹干；所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為690°C的條件下退火處理90min后空冷；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率32% ；(5)將步驟(4)中所述成品管材進(jìn)行退火處理，所述退火處理的制度為在溫度為 600°C的條件下退火處理90min后空冷；然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為50°C 的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為7%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為15%)中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為 380MPa 550MPa，延伸率彡20%，管材外直徑與壁厚的比值為6. 2的Gr. 3厚壁鈦管。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的加工方法相同，其中不同之處在于退火處理的制度為在溫度為750°C的條件下退火處理90min后空冷。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例3(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C 0. 06%, N 0. 04%, H 0. 01%, Fe 0. 025%, 0 0. 20%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為1000°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為70%;然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織、成分均勻的棒材；接著將棒材在擠壓比為M的條件下擠壓成管坯；再將管坯用質(zhì)量百分比濃度為60%的硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行三次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為40% ；所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液(混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為12% )的超聲波清洗槽中浸泡15min，超聲清洗的溫度控制在70°C，然后溫度為30°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為4%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為22% )中浸泡lmin，最后用清水沖洗，吹干；所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為710°C的條件下退火處理90min后空冷；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率30% ；(5)將步驟(4)中所述成品管材進(jìn)行退火處理，所述退火處理的制度為在溫度為 470°C的條件下退火處理90min后空冷；然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為30°C 的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為2%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為30% )中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為 380MPa 550MPa，延伸率彡20%，管材外直徑與壁厚的比值為5的鈦合金厚壁管。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例3的加工方法相同，其中不同之處在于退火處理的制度為在溫度為650°C的條件下退火處理90min后空冷。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例5(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C 0. 07%, N 0. 05%, H 0. 01%, Fe 0. 020%, 0 0. 23%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為900°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為50%;然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織、成分均勻的棒材；接著將棒材在擠壓比為15的條件下擠壓成管坯；再將管坯用質(zhì)量百分比濃度為65%的硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行四次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為55% ；所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液(混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為15% )的超聲波清洗槽中浸泡15min，超聲清洗的溫度控制在65°C，然后溫度為40°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為5%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為25% )中浸泡 lmin，最后用清水沖洗，吹干，所述；所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為700°C的條件下退火處理90min后空冷；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率35% ；(5)將步驟(4)中所述成品管材進(jìn)行退火處理，所述退火處理的制度為在溫度為700°C的條件下退火處理90min后空冷；然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為40°C 的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為4%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為)中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為 380MPa 550MPa，延伸率彡20%，管材外直徑與壁厚的比值為10的鈦合金厚壁管。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例5的加工方法相同，其中不同之處在于退火處理的制度為在溫度為540°C的條件下退火處理90min后空冷。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例7(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C 0. 06%, N 0. 04%, H 0. 01%, Fe 0. 20%, 0 0. 25%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為1000°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為40%;然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織、成分均勻的棒材；接著將棒材在擠壓比為10的條件下擠壓成管坯；再將管坯用質(zhì)量百分比濃度為63%的硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行五次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為45% ；所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液(混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為13% )的超聲波清洗槽中浸泡15min，超聲清洗的溫度控制在70°C，然后溫度為30°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為7%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為15% )中浸泡lmin，最后用清水沖洗，吹干；所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為700°C的條件下退火處理90min后空冷；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率33% ；(5)將步驟(4)中所述成品管材進(jìn)行退火處理，所述退火處理的制度為在溫度為 650°C的條件下退火處理90min后空冷；然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為35°C 的氫氟酸與硝酸的混合溶液(混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為3%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為18%)中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為 380MPa 550MPa，延伸率彡20%，管材外直徑與壁厚的比值為7. 5的鈦合金厚壁管。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例7的加工方法相同，其中不同之處在于退火處理的制度為在溫度為550°C的條件下退火處理90min后空冷。本實(shí)施例加工的Gr. 3厚壁鈦管經(jīng)過外觀質(zhì)量檢測，尺寸檢測，室溫拉伸，擴(kuò)口，壓扁，以及超聲波探傷等性能檢測，成品管再結(jié)晶退火態(tài)的性能為抗拉強(qiáng)度> 500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、 冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)采用真空自耗電弧爐熔煉兩次制備鑄錠，鑄錠中各元素的質(zhì)量百分比含量為 C ^ 0. 08%, N ^ 0. 05%, H ^ 0. 015%, Fe ^ 0. 30%,0. 20%^ 0 ^ 0. 25%，余量為 Ti ；(2)將步驟(1)中所述鑄錠在溫度為800°C 1000°C的條件下鍛造三火次得到圓棒，每火次的變形量為30% 70% ；然后對圓棒進(jìn)行機(jī)械加工獲得組織、成分均勻的棒材；接著將棒材在擠壓比不大于M的條件下擠壓成管坯；再將管坯用硝酸酸洗去掉管坯上的銅皮；(3)采用冷軋機(jī)對步驟O)中經(jīng)酸洗后的管坯進(jìn)行多道次軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理，控制每道次管坯內(nèi)徑的減徑量與減壁量之比不大于1. 2，軋制的道次加工率為40% 55% ；(4)采用冷軋機(jī)對步驟(3)中經(jīng)軋制、除油處理和再結(jié)晶退火處理后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材，軋制的道次加工率30% 35% ；(5)將步驟中所述成品管材進(jìn)行退火處理，然后將經(jīng)退火處理后的成品管材置于溫度為30°C 50°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液中酸洗以去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到抗拉強(qiáng)度彡500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa 550MPa，延伸率彡20%的Gr. 3厚壁鈦管；所述Gr. 3 厚壁鈦管的管材外直徑與壁厚的比值為5 10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，步驟( 中所述硝酸的質(zhì)量百分比濃度為60 % 65 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，步驟(3)中所述除油處理的過程為先將軋制后的管坯在含有除油劑和水的混合溶液的超聲波清洗槽中浸泡 15min，超聲清洗的溫度控制在60°C 70°C，然后在溫度為30°C 50°C的氫氟酸與硝酸的混合溶液中浸泡lmin，最后用清水沖洗，吹干，所述氫氟酸與硝酸的混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為2% 7%，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為15% 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，所述除油劑和水的混合溶液中除油劑的質(zhì)量百分比濃度為10% 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，步驟(3)中所述再結(jié)晶退火處理的制度為在溫度為690°C 710°C的條件下退火處理90min后空冷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，步驟(5)中所述退火處理的制度為在溫度為470°C 600°C的條件下退火處理90min后空冷，或者在溫度為 650°C 750°C的條件下退火處理90min后空冷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鈦管的制造方法，其特征在于，步驟( 中所述氫氟酸與硝酸的混合溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分比濃度為2% 7 %，硝酸的質(zhì)量百分比濃度為 15% 30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厚壁鈦管的制造方法，該方法首先制備鑄錠；將鑄錠鍛造、加工后擠壓成管坯，再酸洗；對酸洗后的管坯進(jìn)行軋制，每軋制完一次對軋制后的管坯依次進(jìn)行除油處理和再結(jié)晶退火處理；再對經(jīng)軋制后的管坯進(jìn)行一次軋制得到成品管材；最后將成品管材進(jìn)行退火處理后酸洗去除內(nèi)、外表面的氧化皮，得到Gr.3厚壁鈦管。采用本發(fā)明方法制造的Gr.3厚壁鈦管性能優(yōu)異，抗拉強(qiáng)度≥500MPa，屈服強(qiáng)度為380MPa～550MPa，延伸率≥20％，管材外直徑與壁厚的比值為5～10，其內(nèi)、外表面質(zhì)量均較好，達(dá)到ASTMB 338標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以滿足壓力容器、冷凝器以及熱交換器等工業(yè)領(lǐng)域用管的需求。
文檔編號B23P15/00GK102240890SQ201110132258
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者南莉, 葉紅川, 文周峰, 李剛, 楊亞社, 楊建朝, 楊永福, 王莎, 羅登超, 翟孝, 董宏軍, 韋培, 齊元昊 申請人:西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司