钛及钛合金管材生产

钛及钛合金管材可分为无缝管和有缝管.无缝管按加工方法又分为挤压管、旋压管、轧管、拉伸管或轧制一拉伸管;有缝管有焊接管或焊接一轧制管.有些工作条件恶劣的设备或部件,如油田测井仪外壳需置于地下数千米,承受很大压力,又受地心岩浆腐蚀;又如置于数千米海水中的海洋勘探仪器外壳及承受较大压力通入腐蚀介质的管道等,多采用壁厚较大的钛合金挤压管.钛及钛合金管材的挤压工艺包括挤压坯料制备、加热、挤压、精整和检验五部分.     

钛合金无缝管材的研制与应用现状

目前,钛及钛合金管材在航空航天、石油化工、电站、生物医疗等领域得到广泛应用。本文详细总结分析了钛合金无缝管材的研制及应用现状。对钛合金无缝管的主要制备工艺进行了详细介绍,探讨了影响钛合金管材质量的主要因素和控制缺陷的措施。对制约钛合金无缝管材广泛应用的要素进行了阐述。     

江苏五环管业有限公司于2004年12月28日正式投产运营

2004年12月28日,由浙江宁波企业家投资兴建的专业生产钛及钛合金、镍及镍合金无缝管的江苏五环管业有限公司正式投产运营。公司占地面积为72000m2,第1期工程投资3200多万元,兴建厂房10000m2,办公楼和检验中心1200m2,购置了3条钛及钛合金、镍及镍合金无缝管材生产线,具备了年产200t钛及钛合金和镍及镍合金无缝管材的生产能力,可生产φ(6～65)m m×(0.3～12)m m×L m m规格的系列管材产品。江苏五环管业有限公司生产的“JSW H”商标的钛及钛合金、镍及镍合金无缝管主要用于石油化工、纯碱氯碱、医疗器械、航天航空、海洋防腐、核电及运动器…     

钛及钛合金管材的冷轧

本文研究了利用挤压管坯冷轧钛及钛合金管材的工艺条件。研究证明,冷轧 OT-4和 BT-5-1钛合金管材时,内径减缩量不应超过(D_з)/(D_(тр)≤1.25～1.35。根据管径的允许减缩量,对于端部装料的ХПТ型冷轧机,心棒的锥度不应大于2tg α=0.015～0.02。冷轧时,压力值与强度极限成正比。冷轧钛合金的破裂现象,在很大程度上取决于减壁的同时管径的减缩,即取决于心棒的锥度。研究表明,BT-1-1合金径1个轧程的允许变形程度可达80%,OT-4合金—70%,BT-5-1合金-65%。设计孔型时,为实现高速度轧制钛及钛合金管材,送料量应取10～12毫米,取总延伸系数μ_∑=2.5～4。     

TA2纯钛焊接管无缝化处理及焊缝组织和性能分析

以23 mm×0.7 mm的TA2纯钛焊接管为原料,研究了不同冷轧加工率对管材焊缝组织的影响,优选出冷加工率达到34%焊接管材,进行了后序的除油酸洗和真空退火处理。对比分析了经冷轧→除油酸洗→真空炉退火处理的焊接管与冷轧无缝管力学性能及工艺性能的差异。结果表明,TA2纯钛焊接管经过无缝化工艺处理后,焊缝粗大的铸态组织和过热的魏氏组织完全消除,为细小、均匀的等轴组织,与基体组织趋于一致;与冷轧无缝管相比,其抗拉强度、屈服强度、延伸率略高或相当;反向展平、扩口、压扁等工艺性能也无明显差异,有望取代冷轧无缝管。     

铁合金热步进轧制的新工艺

钛及其合金的热压力加工采用模锻、挤压、压锻等工艺,这些工艺具有多工序性、较大的金属损失、金属加热的较高能源消耗的特点.利用径向位移轧制可提高钛合金坯料的利用率,特别是对于随后轧制管材更为有效,因为在径向位移轧制后所得坯料的横断面的形状是圆形.最近在俄罗斯又进一步发展了步进轧制,主要是用于在XIIT、XIITP和皮尔格无缝钢管轧机上进行热轧、冷轧管材.     

苏联钛及钛合金无缝管材的生产

本文综述了苏联钛及钛合金管材生产概况,包括产品的牌号、品种、规格以及工艺流程、主要工序(挤压、热轧、冷轧)的工艺和采用设备的参数等。     

热穿轧工艺制备大口径TC4钛合金无缝管

采用热穿轧工艺试制大口径TC4钛合金无缝管,测试分析了试制的160 mm×8 mm TC4钛合金无缝管的加工精度、表面质量、显微组织与力学性能。结果表明:热穿轧TC4钛合金无缝管的表面质量、尺寸精度和力学性能均合格;管材的加工态组织主要由变形魏氏组织和少量网篮状组织构成,其冲击韧性好,延伸率达到16%以上,无需热处理就可进行冷轧加工,以获得更高精度和表面质量的钛合金无缝管;热穿轧工艺可用来制备大口径TC4钛合金无缝管,具有金属利用率高、流程短、能耗低等优点,能够满足工业生产要求。     

不同Q值冷轧对TA18钛合金管材织构及力学性能的影响

研究不同Q值冷轧工艺对高强TA18钛合金管材织构及力学性能的影响。测试比较了两种工艺获得的管材的拉伸性能、CSR值和（0002）面极图、ODF截图。结果表明,冷轧加工TA18钛合金管材的Q〉1时,管材径向压力占优势,会形成晶向[0002]与管材径向平行的织构,以径向织构为主的管材综合性能较好,可满足AMS标准要求;当冷轧加工TA18钛合金管材的Q〈1时,切向压力占优势,会形成晶向[0002]与管材切向平行的织构,以切向织构为主的管材塑性较差,无法满足AMS标准要求。     

钛及钛合金环材轧制技术

主要介绍了钛及钛合金环材轧制生产工艺，分析了钛及钛合金环材轧制生产的特点，并列举了两种钛合金环材的轧制工艺及结果。     

钛合金板材及箔材的带卷轧制

介绍了钛合金板材及箔材的热轧、温轧、冷轧工艺制度及带卷轧制设备，指出用带卷轧制方法生产钛合金材及箔材，可以提高成品率和产品质量。     

Q值对Gr.9钛合金冷轧管材组织及性能的影响

通过调整冷轧过程中的工艺参数,研究了不同Q值对小规格Gr.9钛合金管材组织和力学性能的影响。结果表明:轧制Q值对管材组织及性能的影响较大,通过合理控制轧制Q值可获得综合性能良好的Gr.9管材。对于小规格Gr.9管材,Q值越大,晶粒破碎越充分、均匀,晶粒纤维化和取向性越明显,当Q值在1.86~2.62范围内时,冷轧态管材强、塑性较好,退火后晶粒尺寸较小;当Q值在1.86~2.24范围内时,管材扩口性能优越,Q值过大或过小均不利于小规格管材扩口。此外,Q值会影响冷加工过程中晶粒的均匀度及织构分布,可通过将Q值控制在1.54~2.46使得CSR在1.3~2.5范围内,从而得到综合性能良好的Gr.9钛...     

冷轧及退火工艺对近β钛合金管材组织与力学性能的影响

研究了外径为φ10mm左右的近β钛合金管材冷轧及退火工艺。通过改变冷轧过程中的工艺参数，研究了加工变形量、减壁，减径比（Q值）对近β钛合金管材拉伸力学性能的影响。对冷轧加工管材进行680℃，1h，715℃，1h，750℃，1h，820℃，1h固溶处理后分别水淬（WQ）、空冷（AC）、炉冷（FC），研究了固溶温度、冷却速度对管材显微组织和拉伸力学性能的影响。结果表明：在小变形量下冷扎，管材塑性对形变硬化非常敏感，变形量大于35％后，马氏体转变使得合金塑性有所恢复，管材不适宜在Q值小于2的条件下加工。相变点以上固溶处理后管材屈强比不到0．6，固溶后空冷处理管材具有良好的强度和塑性匹配。     

基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

制坯工艺对TA21钛合金冷轧管材组织与性能的影响

对TA21钛合金分别采用挤压和轧制+钻孔工艺制备成不同管坯,再经65%变形量冷轧成管材,然后进行700℃保温120 min真空退火,研究了不同制备工艺对冷轧管组织和性能的影响。结果表明:挤压制备的管材沿加工方向显微组织粗大,而轧制+钻孔制备的管材显微组织更加细密,强度较高,伸长率较好;经真空退火后,两种管材的显微组织均发生了再结晶,且晶粒尺寸均匀细小,两种管材的抗拉强度和屈服强度以及伸长率三种数值均接近,且高于GJB3423A-2008标准要求。     

C-276镍基耐蚀合金无缝管的组织与性能

采用热挤压工艺挤压出了C-276镍基耐蚀合金荒管。通过多道次冷轧变形研制出准25 mm×2.5 mm的无缝管。结果表明:C-276合金管材平均晶粒度7级左右,具有较好的力学和抗晶间腐蚀性能。400~700℃高温拉伸试验的屈服强度是300 MPa以上。开发的C-276无缝管的化学成分、组织及性能满足要求。     

钛合金薄板轧制工艺对加工硬化指数的影响

对不同工艺的TC2钛合金薄板进行了拉伸试验,利用所得的应力—应变曲线确定了材料的加工硬化指数。结果表明:冷轧TC2钛合金薄板的加工硬化指数在与板料轧制方向成0°和90°两个不同方向上存在明显差异,说明TC2钛合金板具有明显的各向异性。而采用包套叠轧的TC2钛合金薄板的加工硬化指数在与板料轧制方向成0°和90°两个不同方向上大致相同,同时加工硬化指数相对于冷轧薄板有不同程度提高。     

TA2管材大气感应退火工艺研究

研究了TA2管材大气感应退火工艺.进行了700℃,1 h真空退火及650,700,750℃,3 min大气感应退火实验,比较分析了4种退火方式的显微组织、力学性能及表面氧化的情况.结果表明,TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火与700℃,1 h真空退火的显微组织和力学性能相当,可获得良好的再结晶组织和力学性能.TA2管材在650,700,750℃,3 min大气感应退火表面会形成一薄层氧化皮,且修刮难度不大,对金属基体氧化含量基本无影响,可进行70%大加工率的冷轧变形.该方法用于纯钛管材的半成品退火,可降低生产成本,提高生产效率.特别适于小批量、多工艺的钛及钛合金管材生产,可大幅度降低生产成本,提高生产效率.     

PS版铝板基卷材工艺研究

本文对PS版铝板基卷材生产中的关键技术问题——工艺路线及轧制工艺、拉伸弯曲矫直工艺进行了研究,选择了铸轧→冷轧→拉伸弯曲矫直生产PS版铝板基卷材的新型工艺,确定了冷轧工作辊最佳粗糙度、冷轧工艺参数、拉伸弯曲矫直工艺参数,并对生产过程中容易产生的缺陷进行了分析,制定了对策,最后,将我厂研究生产的PS版铝板基卷材的质量指标与世界先进国家的同类产品进行了比较。     

纯钛带的冷轧生产工艺分析

介绍了山东钢铁莱钢集团公司根据纯钛带的不同特点、利用六辊可逆带钢冷轧机轧制纯钛带的冷轧工艺、退火工艺和平整矫直工艺,莱钢生产的冷轧钛带的表面质量和各项性能都符合标准,满足客户使用要求。