目前，我國主要采用兩輥冷軋和三輥冷軋相結(jié)合的方式生產(chǎn)TA18鈦合金管材。石油行業(yè)用的TA18鈦合金厚壁管材的生產(chǎn)遇到的主要問題有：①采用多輥軋機軋制徑厚比＜10的厚壁管材，軋制道次多，且易出現(xiàn)開裂、內(nèi)表面粘接等缺陷；②采用冷矯直的方式無法保證成品管材的平直度達到0.3～1mm／m要求。針對上述問題，對比了兩種不同的冷軋工藝生產(chǎn)TA18鈦合金厚壁管材的可行性，研究了退火溫度對管材組織和性能的影響，以及管材的后續(xù)處理工藝，旨在為工業(yè)化生產(chǎn)石油行業(yè)用的高質(zhì)量TA18鈦合金厚壁管材提供指導。
實驗用TA18鈦合金為采用3t真空自耗電弧爐經(jīng)2次熔煉得到的Φ600mm×2400mm鑄錠。鑄錠再經(jīng)16MN快鍛機鍛成棒坯，再經(jīng)深孔鉆鏜床鉆鏜孔后，用銅薄板包覆，在3500t擠壓機上擠壓成Φ70mm×8㎜管坯。管坯采用以下2種冷軋工藝軋制Φ48mm×5mm成品管材。
工藝1：Φ70mm×8㎜管坯，兩輥冷軋開坯→Φ54mm×6㎜，退火、精整→Φ54mm×6㎜，三輥冷軋→Φ51mm×5.5㎜，三輥冷軋→Φ48mm×5㎜成品管。
工藝2：Φ70mm×8㎜管坯，兩輥冷軋開坯→Φ54mm×6㎜，退火、精整→Φ54mm×6㎜，兩輥冷軋→Φ48mm×5㎜成品管。
對工藝1和2生產(chǎn)得到的Φ48mm×5㎜管材分別按照600℃×1h、650℃×1h、700℃×1h和750℃×1h進行真空退火處理，熱處理后在RX-600箱式電阻爐內(nèi)加熱到500～600℃保溫30min，進行矯直，并用150A14塞尺檢測其平直度。再通過鏜孔和機械拋光的方法分別消除管材內(nèi)外表面的氧化污染層，最終得到成品管材。試驗結(jié)果表明：
?。?）與工藝1相比，采用工藝2可以更容易地獲得滿足標準要求的TA18厚壁管材，且軋制過程相對平穩(wěn)，不僅縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，其綜合性能也優(yōu)于工藝1生產(chǎn)的管材。
?。?）700℃×1h真空退火，管材的室溫力學性能可達到最佳匹配，且等軸組織晶粒更加細小均勻。
?。?）經(jīng)熱矯直后TA18厚壁管材的平直度可以達到0.75mm／m左右，鏜孔后內(nèi)表面粗糙度平均為0.864μm。
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