目前國際上研制生產無縫管是采用溫軋加冷軋技術，其軋制效率較高。前蘇聯用溫軋技術研制了中強鈦合金管材（IT7M、0T4-0、OT4、BT14、BT3-1)及高強鈦合金管材（BT6C、BT22)等。美國研制生產的鈦合金管材主要牌號有Ti-6Al-4V、Ti-3A1-2.5V、β.、Ti-6242、Ti-6-4-Ru和Ti-15-3等。

國內研制生產的鈦及鈦合金管材主要是純鈦（TAO、TA1、TA2)及（IIT7M、Ti-3Al-2.5V、TA9、TA10)等。
軋制是生產精密薄壁管材的主要方法。常用的管材軋制方法有兩輥冷軋、兩輥溫軋、多輥冷軋和多輥溫軋四種。
1 鈦及鈦合金管材生產工藝流程
鈦及鈦合金管材生產典型工藝流程見表3-8.

2 管坯的選擇及質量要求
用擠壓、斜軋穿孔、焊接等方法生產的管坯，經過矯直、切頭尾、修理、酸堿洗等工序后，均可作為冷（溫）軋的管坯。
管坯的壁厚偏差和外徑偏差應符合表3-9和表3-10的要求。管坯的內外表面不允許有裂紋、折疊、擠壓深溝、氧化皮及其他缺陷。管坯需經矯直，不直度不大于2.5~3.0mm/m.

擠壓后坯料的外表面通常不進行機加工，但在第一次軋制后，管材表面要用無芯磨床磨削或用其他方法去除0.1~0.15mm厚，并進行酸洗退火，然后再軋制。
3.管材的熱軋
目前國際上研制生產的熱軋管主要規格是外徑70~100mm、壁厚9~20mm的厚壁管材。國內也是用熱軋法生產厚壁管和冷軋管用坯。

在橫向螺旋軋機上穿孔是熱軋鈦合金管材和冷軋管用坯的主要生產方法。穿孔可在二輥和三輥軋機上進行。
在三輥軋機上對坯料穿孔及管材整徑的示意圖如圖3-27所示。

與擠壓工藝相比，在橫向螺旋軋機上穿孔制備管坯有許多優點。其主要優點是金屬消耗減少、成品率相應提高；其次是提高了穿孔生產率；此外，穿孔機與整徑機配合使用獲得的坯料壁差率，比擠壓獲得的坯料小。
穿孔過程的主要缺點是不可能制得薄壁坯料，穿孔和整徑制得坯料的最小壁厚通常為坯料直徑的10%~12%.當生產薄壁管材時，會延長冷軋工序。
基于上述原因，鈦合金的橫向螺旋軋制工藝最適合于成批生產壁厚較大的管坯，這時，壁厚較大的管坯不需要在XIIT軋機上進行過多的軋程；鈦合金的橫向螺旋軋制工藝也適合于制取厚壁熱軋管材。
軋制坯加熱制度是：軋制坯先在高頻感應爐內加熱，然后在電阻爐內均勻溫度，其加熱制度見表3-11.

臨穿孔前，可用風動定心機對坯料定心。定心孔的深度應不小于15mm.
穿孔時的喂入角為6°~12°之間，工作輥的轉速為80~150r/min.
穿孔機工具的安裝和調整應根據軋制表來進行?？仔驮谲堓伆继幍闹睆焦詈托緱U直徑的公差不應超過±1.0mm.這時，毛管外徑與軋制表中指出數值的差異不應超過±5%,而毛管的最小允許內徑則應保證整徑機的芯桿自由進入毛管。
在穿孔和軋制過程中，軋輥和芯桿要用壓力為1013~2026kPa的水進入冷卻。
在整徑時，喂入角在5°~8°范圍內調整，軋輥的轉速為60~150 r/min.
管材外徑和壁厚的公差在整徑后不應超過±1.5mm.
4管材的冷軋
冷軋工藝有以下幾個影響因素：
（1)變形程度。變形程度的大小根據鈦及鈦合金的塑性大小確定。如TA1和TA2的道次變形率為20%~60%,兩次退火間的總變形率為40%~75%;TA3的道次變形率為20%~55%,兩次退火間的總變形率為40%~65%.
必須指出，在軋制鈦及鈦合金管材時，除考慮變形程度外，還必須考慮減徑量與減壁量的比值對產品質量的影響。在兩輥軋機上軋制管材時，有兩種減徑形式，即孔型始端的減徑（通稱空減徑）和孔型壓下區中每送進一個體積后的減徑（隨減壁而進行的減徑）。
孔型始端減徑值對TA2和TA3的變形影響不大，但對TC1（OT4-1)、TC2(OT4)和TA7的變形有很大的影響，只有當（do-d1)/d.≤11%的情況下，管材才不會被軋裂。
在整個變形過程中，內徑的總減徑量與減壁量之比對TC1、TC2和TA7鈦合金有很大的影響。

才能保證軋制的順利進行。

D0和d分別為軋制前后管的內徑；8.和8分別為軋制前后管的壁厚，表3-12為減徑量、減壁量對鈦及鈦合金冷軋管材變形過程的影響。

送進量和機架行程次數。冷軋純鈦管時的送進量和機架行程次數的實例見表3-13.

工藝潤滑與冷卻。冷卻管材的工藝潤滑與冷卻劑見表3-14.

前蘇聯在XIIT軋機上軋制鈦管時，通常采用的潤滑劑是：35%~40%硝酸鈉、20%~25%滑石粉、35%~45%OП-10(前蘇聯可市場購買的一種化工產品牌號）。這種潤滑劑可防止金屬黏結工具，并且可用水去除。
鈦合金管材是用擠壓管坯和熱軋管坯軋制的。在坯料表面可能形成的缺陷和吸氣層侵人深度達0.3mm,一般不用機械加工去除，而是在第一次冷軋后，管材要用無心磨床磨削剝除0.1~0.15mm厚的一層，并進行酸洗、退火，然后重新在XIIIT或XIITP軋機上軋制到成品尺寸。在坯料內表面可能形成的缺陷和吸氣層侵入深度達1mm,可采用內徑鏜孔的方法去除，其金屬剝除量為2.0mm厚。

軋制直徑大于25mm的BT1-0、BT1-00、OT4-0合金管材需要進行兩個軋程，軋制直徑小于25mm的管材需要3個軋程和3個以上的軋程。
用OT4和OT4-1類型的難變形合金生產直徑大于25mm的管材需要3個軋程，其中前兩個軋程在XIT軋機上進行，最后一個軋程在XIITP軋機上進行。這樣可以顯著減少管材的壁差率。
管材在XIIT軋機上的冷軋程序，通常按照莫斯科鋼及合金提出的方法計算。典型的孔型設計如圖3-28所示。

 Ⅶ

按照這個方法，各種不同鈦合金牌號的大多數規格管材都能用一個軋程的同樣變形量來制造。一個軋程的總變形量為40%~50%,這時的減徑變形量不超過3%~6%.
5管材的溫軋
國際上研制生產無縫管的技術是溫軋加冷軋技術，生產精密薄壁管材時常采用此技術，此技術特別適合于塑性低、中強和高強鈦合金管材的生產。
溫軋工藝的幾個主要因素：

加熱。實踐證明，采用感應加熱器加熱是合適的。前蘇聯采用感應加熱器加熱管坯。在管坯臨進入變形區前，用以工頻電流工作的感應器加熱到需要的溫度。在XIIT-75軋機上軋制管材用的感應加熱器（見圖3-29)內要安裝一個整體與感應圈絕緣的厚壁套管。

TC10的加熱溫度：開坯溫度為600~650℃,其他道次為300~400℃.TC1(OT4-1)、TC2(0T4)的加熱溫度為300~400℃.
（2)加工率。TC10鈦合金道次加工率為30%~40%,兩次退火間的總加工率可達80%;TC1、TC2合金道次加工率為45%~55%.
（3)工藝潤滑。軋制前管坯內外表面均勻涂一層膠體石墨乳，經烘干或晾干后軋制。
前蘇聯采用“（5%~7%)石墨＋（35%~40%)鈉硝石＋（8%~10%)熱石灰＋水”成分的潤滑劑作為溫軋工藝的潤滑劑。
前蘇聯在研制生產OT4、0T4-1合金管材的過程中，由于這兩個合金的冷軋塑性較低，因此很難生產出冷軋管材。而采用預溫坯料的方法，可提高合金的塑性、降低合金的強化程度。在XIIT軋機上溫軋和冷軋OT4合金管材時，力學性能沿工作圓錐體長度變化的合金塑性8和合金的強化程度σ,與變形率ε的關系曲線如圖3-30所示。圖3-30中的曲線表明，在相同變形率50%的情況下，溫軋金屬的強化程度顯著小于冷軋金屬的強化程度。而溫軋金屬的塑性顯著大于冷軋金屬的塑性。為生產OT4、0T4-1合金管材創造了條件，研制生產出合格的合金管材。為此，將OT4、0T4-1合金管材的加工改為溫軋。

溫軋管坯采用感應加熱器加熱，在管坯臨進入變形區前，用以工頻電流工作的感應器加熱到需要的溫度。感應器（見圖3-29)內要安裝一個整體的與感應圈絕緣的厚壁套管。當軋制以工頻感應方式加熱管材時，套管和閥桿被加熱到600~700℃溫度。因此，管材軋制時可加熱到300~400℃.
OT4、OT4-1合金管坯的最佳軋前加熱溫度范圍是300~400℃.在此溫度范圍內極限強度下降400~500 MPa,而伸長率由10%提高到15%.
在溫度高于400℃時，材料強度極限下降不多，而伸長率和斷面收縮率卻有下降，使變形條件惡化。此外，當提高溫度時，鈦及鈦合金強烈氧化，工具會發生過熱和回火，管子表面難于保持潤滑劑，耗電量也大。所以，溫度范圍的上限以400℃為界。
選擇坯料加熱溫度下限的決定因素是軋制管材質量的高低。在加熱溫度低于和高于300℃軋制的兩種管材表面質量的對比表明，在高于300℃溫度軋制的管材，其表面質量顯著高于在較低溫度下軋制的管材。所以，溫度范圍的下限溫度為300℃.
在總壓下量為25~30mm的溫軋時，可獲得優質管材。這時，可以得到45%~55%的加工率。從此，前蘇聯創立了溫軋方法。
6 冷軋管材的質量控制
鈦及鈦合金冷軋管材生產中會出現許多制品缺陷，分析產生原因，找出消除或防止缺陷出現的辦法，才能實現生產過程中的質量控制。常見的鈦及鈦合金冷軋管材缺陷、產生原因及防止或消除辦法見表3-15.

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