一种小口径TA18钛合金无缝管生产的方法与流程

本发明涉及一种小口径ta18钛合金无缝管生产的方法，属于冶金技术领域。

背景技术：

一般是采用热穿孔或挤压的管坯经多道次的冷轧生产小口径ta18钛无缝管，钛管口径越小，需要的冷轧工序越多，中间还需真空退火，工序长，成材率低，成本很高，生产效率低。而具体的小口径ta18钛合金的现有生产方法是采用热挤压坯或穿孔坯经7～10道次冷轧而成，中间还需3～5次真空退火，每道次冷轧后需修磨钛管外表面，对钛管内表面喷砂并整体酸洗，以去除冷轧产生的钛管内外表面的裂纹，如果采用修磨、喷砂和酸洗不能消除裂纹，则需对有裂纹的钛管进行切除，因此从热挤压坯或穿孔坯到成品钛管的成材率只有10％左右，造成现有技术生产小口径ta18钛无缝管生产成本高，生产效率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有工艺钛管口径越小，需要的冷轧工序越多，成材率低，成本很高，生产效率低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小口径ta18钛合金无缝管生产的方法，包括如下步骤：

a、制备小口径ta18钛合金圆棒备用；

b、在上述ta18钛合金圆棒的一端面上钻贯穿整个ta18钛合金圆棒的穿丝孔，且穿丝孔的轴线与ta18钛合金圆棒的轴线平行；

c、将线切割丝穿入穿丝孔中，以线切割丝距ta18钛合金圆棒中心为半径切割出ta18钛合金管材坯料；

d、再通过车削设备对ta18钛合金管材坯料的外圆加工；

e、将上述ta18钛合金管材坯料在冷轧管机上经至少一道次冷轧成ta18钛合金管成品。

其中，上述方法中步骤a中ta18钛合金圆棒采用锻造工艺制得。

其中，上述方法中步骤b中采用电火花穿孔机钻出穿丝孔。

其中，上述方法中步骤b中穿丝孔的直径为1mm。

其中，上述方法中步骤d中车削设备为车床，且通过夹持坯料内圆车出ta18钛合金管材坯料11的外圆。

其中，上述方法中步骤e中ta18钛合金管材坯料在冷轧管机上经一道次或二道次冷轧成ta18钛合金管成品。

其中，上述方法中还包括步骤f，所述步骤f为将步骤c切割后的圆柱重复步骤b到步骤e制得更小口径的ta18钛合金管成品。

本发明的有益效果是：本方法生产工艺周期短，成材率高，工序少，成品尺寸和各项性能均匀可控，且第一次线切割切出的圆柱还可生产更小口径的ta18钛合金无缝管，为小口径钛无缝管的生产提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明断面结构示意图；

图2为本发明切割后的结构示意图；

图3为本发明图2切割后的圆柱断面钻孔结构示意图；

图4为本发明图3切割后的结构示意图。

图中标记为：1是ta18钛合金圆棒，11是ta18钛合金管材坯料，12是圆柱，2是穿丝孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图4所示，本发明一种小口径ta18钛合金无缝管生产的方法，包括如下步骤：

a、制备小口径ta18钛合金圆棒1备用；

b、在上述ta18钛合金圆棒1的一端面上钻贯穿整个ta18钛合金圆棒1的穿丝孔2，且穿丝孔2的轴线与ta18钛合金圆棒1的轴线平行；

c、将线切割丝穿入穿丝孔2中，以线切割丝距ta18钛合金圆棒1中心为半径切割出ta18钛合金管材坯料11；

d、再通过车削设备对ta18钛合金管材坯料11的外圆加工；

e、将上述ta18钛合金管材坯料11在冷轧管机上经至少一道次冷轧成ta18钛合金管成品。本领域技术人员能够理解的是，可优选步骤c中的线切割设备为精度较高的丝线切割机床来保证ta18钛合金管材坯料11的内壁光洁度。本方法主要是通过在ta18钛合金圆棒1的一端面上钻贯穿整个ta18钛合金圆棒1的穿丝孔2，通过将线切割丝穿入穿丝孔2中来实现对ta18钛合金圆棒1的切割，制得ta18钛合金管材坯料11。由于线切割丝所述设备为精度较高的设备，故切割出来的ta18钛合金管材坯料11可保证内壁达到较高的光洁度，后期只需要经过较少道次的轧制就可制得满足需求的ta18钛合金管成品，这种方法使得工序少，且产品合格率高，适合批量生产，可大大提高效率。且本方法在切割时，实际可根据需要制得最终产品来选择合适的ta18钛合金圆棒1，同时需要根据产品来调整穿丝孔2中心距ta18钛合金圆棒1端面中心的距离，且此距离也为ta18钛合金管材坯料11的内径。由于线切割丝穿过整个ta18钛合金圆棒1，且优选以线切割丝距ta18钛合金圆棒1中心为半径切割出ta18钛合金管材坯料11，使得切割后的ta18钛合金管材坯料11整个为管状结构，而中部切割后的则为圆柱12余料。本方法优选穿丝孔2的直径应与线切割丝的直径适配，但实际操作时，往往穿丝孔2由于设备自身影响并不能钻出与线切割丝直径相当的穿丝孔2或钻孔成本太高等因素，造成穿丝孔2的直径大多均大于线切割丝，会在成切割后在圆柱12外壁留下凹槽，但并不影响本方法的实际使用，由于切割后的ta18钛合金管材坯料11外侧壁均会再次机加工，最终达到要求。

优选的，上述方法中步骤a中ta18钛合金圆棒1采用锻造工艺制得。本领域技术人员能够理解的是，本方法只是优选采用锻造的工艺制得ta18钛合金圆棒1，使得成型更简单，造价低廉。

优选的，上述方法中步骤b中采用电火花穿孔机钻出穿丝孔2。本领域技术人员能够理解的是，本方法优选采用电火花穿孔机在ta18钛合金圆棒1端面沿平行于轴线来开设穿丝孔2，便于控制穿丝孔2与ta18钛合金圆棒1轴线的平行度，同时保证整个穿丝孔2内壁光滑，便于后面线切割丝穿入。

优选的，上述方法中步骤b中穿丝孔2的直径为1mm。本领域技术人员能够理解的是，本方法采用线切割设备来切割ta18钛合金圆棒1，故为了便于线切割机线穿入，本方法优选穿丝孔2的直径为1mm满足线切割丝穿过方便操作。

优选的，上述方法中步骤d中车削设备为车床，且通过夹持坯料内圆车出ta18钛合金管材坯料11的外圆。本领域技术人员能够理解的是，由于最终制得的产品外侧壁截面为圆形，故本方法优选车削设备为车床，且通过夹持坯料内圆车出ta18钛合金管材坯料11的外圆，可保证车削后的外圆的圆柱度满足要求。

优选的，上述方法中步骤e中ta18钛合金管材坯料11在冷轧管机上经一道次或二道次冷轧成ta18钛合金管成品。本领域技术人员能够理解的是，由于本方法制得的ta18钛合金管材坯料11内壁采用现有的线切割设备切割制得，其内壁可保证一定的光洁度，故结合现有冷轧管机的技术指标，经过多次现场实践只需在冷轧管机上经一道次或二道次冷轧成ta18钛合金管成品就可满足要求。

优选的，上述方法中还包括步骤f，所述步骤f为将步骤c切割后的圆柱12重复步骤b到步骤e制得更小口径的ta18钛合金管成品。本领域技术人员能够理解的是，本方法为进一步充分利用ta18钛合金圆棒1第一次切割后的圆柱12余料，优选将此圆柱12上重复步骤b到步骤e制得更小口径ta18钛合金管成品，直至最终因多次切割后余料圆柱12无法钻穿丝孔2截止。本方法的步骤f可充分利用ta18钛合金圆棒1的材料，大大提高了余料的使用率，使得一根ta18钛合金圆棒1可加工出多种尺寸不一的ta18钛合金管成品。

实施例1

生产规格为φ14×1的ta18钛合金无缝管。

采用的生产工艺流程为：真空自耗→自由锻造成φ115的圆坯→精锻成φ25的ta18钛合金圆棒1→电火花穿孔机打φ1通孔(穿丝孔)→线切割机床线切割出内圆φ15(线切割切出的内圆柱12直径为φ15，外表面有φ1通孔)→车床车成φ19×2坯料管→φ19×2坯料管经2辊冷轧机轧成φ14×1→热处理、检查、包装。

本实施例所制得的φ14×1的ta18钛合金无缝管的外径公差为d±0.02mm，壁厚公差为0～0.05mm。

实施例2

生产规格为φ6×0.5的ta18钛合金无缝管。

采用的生产工艺流程为：实施例1线切割切出的内圆柱12直径为φ15(外表面有φ1通孔)→电火花穿孔机打φ1通孔(穿丝孔)→线切割机床切割出内圆φ6(线切割切出的内圆柱12直径为φ6，外表面有φ1通孔)→车床车成φ8×1坯料管→φ8×1坯料管经2辊冷轧机轧成φ6×0.5→热处理、检查、包装。

本实施例所制得的φ6×0.5的ta18钛合金无缝管的外径公差为d±0.015mm，壁厚公差为0～0.04mm。

且综上实施例1和实施例2制得的ta18钛合金无缝管均满足行业标准要求。