镍及镍合金管材的加工工艺方法
【专利摘要】本发明提供了一种镍及镍合金管的加工工艺方法，属于材料加工领域，其工艺步骤为：将备好的原材料在真空熔炼炉中于2150～2750℃进行熔炼，熔炼后注入石墨模具中成圆棒铸锭，将冷却后的圆棒铸锭进行外表面车除外皮糙面、沿中心轴钻孔，将中心钻孔的棒锭在800～1250℃保温透烧后放入大吨位挤压机中挤压成管坯，对管坯根据实际需要的管材规格进行多道次除油除脂、550～950℃之间真空退火、轧制直至接近所要求的成品管规格，将接近成品管的管材进行最后的一遍轧制或拉拔达到实际的尺寸精度要求后进行调直，用车床切去经调直的管材的轧头和尾端部分，最后对管材去毛刺清整。本发明工艺简单、成材率高，生产的管材质量稳定可靠。
【专利说明】镍及镍合金管材的加工工艺方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属管材的加工工艺方法，具体的说是涉及一种镍及镍合金管材的加工工艺方法。
【背景技术】
[0002]镍及以镍基为主的镍合金管材广泛应用于航空航天、船舶制造、海洋工程、军工核电、石油石化行业、生物制药等多领域。镍及镍合金管材具有较高的力学性能、优良的延伸塑性加工及较好的切削加工性能，对海水、硫酸、苛性碱、大部分有机酸等具有非常强的耐腐蚀性能,是高端工业装备必不可少的耐腐管材选材原料。镍及镍合金管材因其独有的高含量镍基元素，加工工艺与普通金属管材加工有较大区别，通过普通管材的熔炼、挤压、轧制、拉拔或焊接加工很难制造出性能可靠及较高质量的镍管材，而且成材率极低。
【发明内容】
[0003]目前生产镍及镍合金管材，还未有特别成熟稳定的工艺方法，本工艺方法解决了镍及镍合金管材的实用加工工艺。
[0004]本发明的目的，在于提供一种镍及镍合金管材的加工工艺方法，解决了镍及镍合金管材的实际应用技术问题，该工艺方法工艺简单，成材率高，生产的镍及镍合金管材性能
稳定、质量可靠。
[0005]本发明的目的是这样实现的，其工艺步骤为:首先，将选备好的镍基原材料在真空熔炼炉中加热到2150~2750°C 进行熔炼，经充分熔炼的镍或镍合金浇注入圆柱形模具中成圆棒形铸锭；其次，取出冷却后的圆棒形铸锭，在车床上车去2mm厚的外皮糙面、沿中心轴钻Φ50的中心孔；然后，对车过外皮、钻过孔的铸锭再次加热，加热温度依据镍或镍合金的不同控制在800~1250°C之间，将加热透烧的空心铸锭送入挤压机中挤压成原料管坯；然后，将挤压成型的原料管坯根据实际需要的管材规格进行多道次除油除脂、真空退火、轧制直至接近所要求的成品管规格，每次真空退火温度控制在550~950°C之间；然后，对接近成品管的管材进行最后的轧制或拉拔达到实际的尺寸精度要求，将达到精度要求的轧制过拉拔管材在调直机上调直后再在车床上切削管材的轧头和尾端部分；最后对管材去毛刺清整。本发明所采用的加工工艺方法，过程简单，温度等参数易控，加工成的镍及镍合金管材力学性能、尺寸精度、表面质量等完全满足当前石化工业、军工及核电工业等应用要求，生产的管材产品成才率可达85%以上，具有较高的经济和社会效益。
【具体实施方式】
[0006]下面通过实施例对本发明作进一步说明。
[0007]实施例1.生产Φ25χ1χ6000的纯镍Ν6管。将标准的电解镍板切成数段适于真空炉熔炼的小块，将足够的小块电解镍料加入真空熔炼炉坩埚内，并备好10~20套的石墨模具于真空罐内，封闭好真空炉罐，开启真空泵进行抽真空处理直到炉内真空度达到2~IOPa范围内，之后启动加热系统使炉体升温至2550°C ± 100°C对坩埚内镍金属进行熔炼，熔炼时间为2.5~3个小时，熔炼后将熔融的镍水分别注入到各个石墨模具中，关闭加热控制系统，让模具内铸锭随炉冷却到200°C以下出炉，除去各个石墨模具得到0)200x500的圆棒铸锭，用车床车去2mm的圆棒铸锭外皮糙面并在圆棒铸锭沿中心轴钻050的中心孔，将车过外皮、钻过中心孔后得到的^>196x72x500的空心铸锭重新加热至1050°C ±100°C保温1.5小时充分透烧，加热透烧的空心铸锭送入2000T挤压机中挤压，挤压成规格为080x10的管坯；将080x10的管坯送入LG60双辊冷轧机进行第一道次的轧制，轧制成规格为060x7.5的轧坯，对060x7.5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的060x7.5轧坯于800°C ±50°C在真空退火炉中退火1.5小时，待真空退火炉冷却至180°C以下出炉同样送入LG60双辊冷轧机进行第二道次轧制，轧制成规格为^>45x5的轧坯，对0>45x5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的045x5轧坯于800°C ±50°C在真空退火炉中退火I小时，待真空退火炉冷却至100°C以下出炉送入LG30冷轧机进行第三道次轧制，轧制成规格为030x2.5的轧坯，对030x2.5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的030x2.5轧坯于8000C ±50°C在真空退火炉中退火40分钟，待真空退火炉冷却至180°C以下出炉送入LG30双辊冷轧机进行第四道次轧制，最终轧制成规格025x1的N6镍管，将轧制好的0)25x1的N6镍管调直，调直后在机床上切去尾端，然后按长度6000在车床上逐根切断，最后将切断完的每根管端部用清毛刺机去刺清整得到025x1x6000的纯镍N6成品管。
[0008]实施例2.生产0)17x0.9x2000的蒙乃尔合金管(NCu28_2.5-1.5)。将标准的电解镍板、电解铜板切成数段适于真空炉熔炼的小块，将足够适量的小块电解镍料、电解铜料及符合材料含量要求的锰、铁原料块加入真空熔炼炉坩埚内，并备好10~20套的石墨模具于真空罐内，封闭好真空炉罐,开启真空泵进行抽真空处理直到炉内真空度达到2~IOPa范围内，之后启动加热系统使炉体升温至2500°C ±100°C对坩埚内镍金属进行熔炼，熔炼时间为2.5~3个小时，熔炼后将熔融的镍合金水分别注入到各个石墨模具中，关闭加热控制系统，让模具内铸 锭随炉冷却到200°C以下出炉，除去各个石墨模具得到0)200x500的圆棒铸锭，用车床车去2mm的圆棒铸锭外皮糙面并在圆棒铸锭沿中心轴钻050的中心孔，将车过外皮、钻过中心孔后得到的^>196x72x500的空心铸锭重新加热至1050°C ±100°C保温1.5小时充分透烧，加热透烧的空心铸锭送入2000T挤压机中挤压，挤压成规格为080x10的管坯；将080x10的管坯送入LG60双棍冷轧机进行第一道次的轧制，轧制成规格为060x7.5的轧坯，对060x7.5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的060x7.5轧坯于750°C ±50°C在真空退火炉中退火1.5小时，待真空退火炉冷却至100°C以下出炉同样送入LG60双辊冷轧机进行第二道次轧制，轧制成规格为0)45x5的轧坯，对0>45x5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的045x5轧坯于750°C ±50°C在真空退火炉中退火I小时，待真空退火炉冷却至100°C以下出炉送入LG30双辊冷轧机进行第三道次轧制，轧制成规格为030x2.5的轧坯，对030x2.5的轧坯清洗去油除脂，将去油除脂后的030x2.5轧坯于7000C ±50°C在真空退火炉中退火40分钟，待真空退火炉冷却至180°C以下出炉送入LG30双辊冷轧机进行第四道次轧制，轧制成规格0 20x1的轧坯管，对0)20x1的轧坯管清洗去油除脂，将去油除脂后的0>20xl轧坯于700°C ±50°C在真空退火炉中退火30分钟，待真空退火炉冷却至180°C以下出炉，0^20x1轧坯出炉后在制头机上碾制长150mm左右的轧头，将轧头通过装有中17的外模和尾部穿入(615.2芯杆的拉伸机一次拉拔成017x0.9的蒙乃尔合金管，将拉拔好的Φ 17x0.9的蒙乃尔合金管调直，调直后在机床上切去尾端，然后按长度2000mm在车床上逐根切断，最后将切断完的每根管端部用清毛刺机去刺清整得到Φ17χ0.9x2000的蒙乃尔合金成品管。
【权利要求】
1.一种镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是依次按序步骤为:选料、真空熔炼铸圆棒锭、外车皮内钻孔、圆棒锭加热、挤压出坯、除油除脂、退火、轧制、轧制或拉拔至成品规格、调直、切削去头、清整的工艺过程。
2.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是真空熔炼温度为2150 ?2750°C。
3.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是真空熔炼铸锭为圆棒形状。
4.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是圆棒铸锭钻孔孔径为30 ?IOOmm0
5.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是挤压出坯前的空心圆棒坯加热温度为800?1250°C。
6.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是挤压出坯所使用的挤压机为1500T以上的大吨位挤压机。
7.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是除油除脂、退火、轧制三道工序根据实际镍及镍合金管的最终成品规格不同反复多道次进行。
8.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是退火为真空退火，退火温度为550?950°C。
9.根据权利要求1所述镍及镍合金管的加工工艺方法，其特征是切削去头在车床上进行。
【文档编号】B21C23/08GK103801577SQ201210440814
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月8日 优先权日:2012年11月8日
【发明者】高玉树 申请人:高玉树