本申请涉及金属压延加工领域，尤其是涉及一种大口径无缝钛管制造方法。
背景技术：
1、钛合金具有强度高而密度小的特点，综合机械性能好，主要体现在良好的韧性和抗腐蚀性能上。基于钛合金的优异性能，钛合金可用于制作飞机中发动机和压气机等部件，还可作为火箭和导弹的结构件。钛合金可制作成多种结构，例如钛管，钛管常应用于换热器管道和输送管道中。
2、目前钛管生产中较为常见的方法是轧制、焊接-轧制、冷轧等，钛管的种类又分为无缝钛管和焊接钛管，相比起焊接钛管，由于无缝钛管的周边没有接缝，因此无缝钛管能适用于高精度要求的领域，例如石油地质钻探和航空领域。
3、然而，钛合金的工艺性能差，导致无缝钛管的制造难度大、工艺复杂，目前无缝钛管的规格主要集中在φ4-114mm的小口径范围，口径越大无缝钛管要满足性能要求的难度越大，φ400mm以上大口径的无缝钛管在强度方面的性能较差，难以满足要求。
技术实现思路
1、为了制造出性能良好的大口径无缝钛管，本申请提供一种大口径无缝钛管制造方法。
2、本申请提供的一种大口径无缝钛管制造方法采用如下的技术方案：
3、一种大口径无缝钛管制造方法，包括以下步骤：
4、s1.将管坯加热；
5、s2.加热后的所述管坯进行菌式穿孔，得到毛管；
6、s3.对所述毛管进行轧制，得到荒管：
7、s4.对所述荒管进行外定径，然后进行带温矫直，带温矫直的温度为260～540℃，再进行内定径，得到大口径无缝钛管。
8、通过采用上述技术方案，采用菌式热穿孔的穿孔方式，可适应钛管工艺性能差的特点，有效避免毛管内折的情况，从而获得质量良好的毛管。
9、另外本申请的制造方法采用外定径-矫直-内定径的制造方式，同样适应于钛管易断裂、难加工的特点，内定径之前先进行矫直，有助于保持壁厚的均匀度以及内定径时无缝钛管的结构稳定性，并通过带温矫直的方式，有效避免矫裂的现象，提高无缝钛管的直线度，从而能够获得大口径且结构强度高的无缝钛管，外径可达到500mm，并且无缝钛管的直径与壁厚比值较大，适应性更广。
10、可选的，s4步骤的外定径分三次进行，第一次外定径的减径程度为0.07～0.09％，第二次外定径的减径程度为0.14～0.22％，第三次外定径的减径程度为0.11～0.14％。
11、通过采用上述技术方案，外定径分三次进行，降低每次外定径时的减径程度，降低外定径时对管壁造成破坏的可能，提高无缝钛管良品率。
12、可选的，s4步骤的带温矫直分三次进行，荒管第一次带温矫直前温度为500～540℃、矫直后温度为420-450℃，荒管第二次带温矫直前温度为345～360℃、矫直后温度为295-305℃，荒管第三次带温矫直前温度为290～300℃、矫直后温度为260-270℃。
13、通过采用上述技术方案，矫直时保持一定的高温，可减少晶格畸变的情况，有效避免矫裂的现象，而且控制第二次矫直的温度低于第一次矫直温度，第三次矫直温度与第二矫直温度基本持平，使得无缝钛管的屈服强度增大，提高无缝钛管的品质。
14、可选的，s1步骤之前在管坯表面喷涂管壁防护剂，所述管壁防护剂包括以下重量份的原料：磷酸二氢铝33～45份、中空玻璃微珠2.4～3.8份、二氧化硅气凝胶4.4～5.2份、水140～200份。
15、通过采用上述技术方案，管壁防护剂在管坯表面形成防护层，防护层中磷酸二氢铝与二氧化硅气凝胶可在高温下互相交错结合作为胶结体系，中空玻璃微珠提高该胶结体系的稳定性并提高保温性，防护层可减少钛合金管坯吸收氢、氧、氮、碳等杂质的情况，并且提高管坯表面的耐磨性，使得管坯、毛管或荒管在多个步骤之间转移时不易被磨损，另外还降低管坯或毛管与外界的热交换，使毛管到进行轧制的步骤之间温降程度低，减小温降对毛管内部结构稳定性的影响，保持毛管的强度。
16、可选的，所述中空玻璃微珠的粒径d90＝45μm，d50＝40μm。
17、通过采用上述技术方案，中空玻璃微珠选择上述粒径时，管壁防护剂的保温性能较好，管壁防护剂的胶结体系稳定性也较好，从而提高无缝钛管的品质和性能。
18、可选的，所述二氧化硅气凝胶的比表面积为480～520m2/g，粒径为16～20μm。
19、通过采用上述技术方案，二氧化硅气凝胶在上述粒径范围时，管壁防护剂的胶结体系稳定性较好，进而提高无缝钛管的品质和性能。
20、可选的，所述管壁防护剂的制备方法：将磷酸二氢铝、水和二氧化硅气凝胶搅拌混合，搅拌速率100～300rpm，然后加入中空玻璃微珠继续搅拌，搅拌速率500～550rpm，得到管壁防护剂。
21、通过采用上述技术方案，中空玻璃微珠后加入，并提高搅拌速率，有助于提高中空玻璃微珠的分散性。
22、可选的，s3步骤制得荒管后进行外表面抛光。
23、通过采用上述技术方案，抛光可除去荒管表面的防护层，提高后续制得的无缝钛管的表面光滑度。
24、可选的，s3步骤中菌式穿孔的温度为1040～1120℃。
25、通过采用上述技术方案，菌式热穿孔时采用以上温度范围，穿孔效果好，毛管质量较好。
26、综上所述，本申请具有以下有益效果：
27、1、本申请采用菌式热穿孔的穿孔方式，可适应钛管工艺性能差的特点，有效避免毛管内折的情况，从而获得质量良好的毛管；另外本申请的制造方法采用外定径-矫直-内定径的制造方式，同样适应于钛管易断裂、难加工的特点，内定径之前先进行矫直，有助于保持壁厚的均匀度以及内定径时无缝钛管的结构稳定性，并通过带温矫直的方式，有效避免矫裂的现象，提高无缝钛管的直线度，从而能够获得大口径且结构强度高的无缝钛管，外径可达到500mm，并且无缝钛管的直径与壁厚比值较大，适应性更广。
28、2、本申请采用分次带温矫直，且各次矫直时控制温度变化的方式，提高无缝钛管的屈服强度。
29、3、另外本申请还在管坯表面喷涂管壁防护剂，防护剂不仅可以减小钛管吸收氢、氧、氮、碳等杂质的情况，而且可以起到保温的作用，降低毛管在轧制之前受到的温降程度，提高无缝钛管的强度。
1.一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：s4步骤的外定径分三次进行，第一次外定径的减径程度为0.07~0.09%，第二次外定径的减径程度为0.14~0.22%，第三次外定径的减径程度为0.11~0.14%。
3.根据权利要求1所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：s4步骤的带温矫直分三次进行，荒管第一次带温矫直前温度为500~540℃、矫直后温度为420-450℃，荒管第二次带温矫直前温度为345~360℃、矫直后温度为295-305℃，荒管第三次带温矫直前温度为290~300℃、矫直后温度为260-270℃。
4.根据权利要求1所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：s1步骤之前在管坯表面喷涂管壁防护剂，所述管壁防护剂包括以下重量份的原料：磷酸二氢铝33~45份、中空玻璃微珠2.4~3.8份、二氧化硅气凝胶4.4~5.2份、水140~200份。
5.根据权利要求4所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：所述中空玻璃微珠的粒径d90=45μm，d50=35μm。
6.根据权利要求4所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶的比表面积为480~520m2/g，粒径为16~20μm。
7.根据权利要求4所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：所述管壁防护剂的制备方法：将磷酸二氢铝、水和二氧化硅气凝胶搅拌混合，搅拌速率100~300rpm，然后加入中空玻璃微珠继续搅拌，搅拌速率500~550rpm，得到管壁防护剂。
8.根据权利要求4所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：s3步骤制得荒管后进行外表面抛光。
9.根据权利要求1所述的一种大口径无缝钛管制造方法，其特征在于：s3步骤中菌式穿孔的温度为1040~1120℃。