影響鈦合金無縫管質(zhì)量的主要因素及控制措施

發(fā)布時間：2020-12-05 20:39:52 瀏覽次數(shù) ：

鈦合金種類繁多，管材加工工藝和方法各不相同，影響管材質(zhì)量的因素也很多。表1列舉了主要影響因素及其控制措施。從鈦合金的熔煉制備開始，雜質(zhì)元素（如 O、C、N）的含量對成品鈦合金管材的組織和性能有一定影響，一般高的間隙元素含量會使管材強度提高，塑性降低。制備方法的選擇也極大地影響鈦管的性能。如擠壓管坯的晶粒細小、綜合性能好，斜軋穿孔管坯的晶粒粗大、不均勻且常常有高溫變形組織，前者更易于后續(xù)管材的加工。制備方法還能影響管材的殘余應力狀態(tài)，當管材有殘余壓應力時能提高疲勞極限和應力腐蝕抗力。

影響因素	問題描述	控制措施
合金質(zhì)量	形成高密度夾雜、偏析或脆硬相，導致管材成形不均勻，管材制備時產(chǎn)生裂紋甚至開裂	1.采用多次真空自耗熔煉；
		2.降低熔化電流，減緩熔煉速度；
		3.使用先進的電子束冷床爐熔煉
管坯質(zhì)量	擠壓管坯組織細小、塑性好，但設備復雜、投資大；斜軋穿孔管坯組織粗大、塑性差、表面質(zhì)量好。	1.擠壓工藝適用于強度較低，尺寸精度高的鈦管坯生產(chǎn)；
		2.斜軋穿孔工藝適用于強度較高、規(guī)格固定且批量較大的鈦管坯生產(chǎn)
熱處理制度	溫度過高會導致組織粗大，過低會導致欠退火，殘余應力及加工硬化無法消除，影響后續(xù)加工及成品性能	1.對每一批材料均要準確測定合金相變點；
		2.結合管材加工路徑及合金力學性能制定合理的熱處理工藝；
		3.嚴格控制熱處理氣氛
變形量	變形量過大會導致表面質(zhì)量差、裂紋、開裂等；變形量小則不能破碎粗大的原始晶粒，管材力學性能低，生產(chǎn)效率低	1.根據(jù)合金允許道次變形量和最大累計變形量，合理排布加工道次；
		2.注意 Q 值與變形量的匹配，使管材產(chǎn)生有利的織構取向
潤滑工藝	高效潤滑劑可以降低塑性成形抗力、保證管材表面質(zhì)量、防止局部過熱、降低工模具損耗	1.考慮成形工藝，根據(jù)合金特性選擇合適的潤滑劑；
		2.分析解剖加工過程，精確設計組合潤滑劑

管材加工過程中，道次變形量顯著影響管材的性能。大的變形量不僅可以提高生產(chǎn)效率而且可以更好地破碎粗大的鑄態(tài)組織，使管材晶粒細小均勻，但是過大會使管材成形抗力增加，產(chǎn)生的變形熱導致局部溫度升高，使變形不均勻、晶粒出現(xiàn)異常長大。合理的變形量可以在管材的徑向、軸向、環(huán)向形成織構，從而提高性能。

純鈦管

發(fā)現(xiàn)在純鈦管軋制過程中，當Q值在 1.2～2.3 時，形成較強的徑向織構，使管材性能提高。同時，合理的退火工藝、矯直工藝、高效的去油方法等都是保證鈦管材質(zhì)量的關鍵。

影響鈦合金無縫管質(zhì)量的主要因素及控制措施

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