一種以高屈服強度ta2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置的制造方法
【專利摘要】一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，包括清洗裝置和成型模具，成型模具包括依次設置的成型段、焊接箱和定徑段，成型段由多對交替設置的平輥和立輥組成，在成型段中除了首先接觸到鈦帶的一對平輥外，其他與鈦帶外表面接觸的平輥和立輥設置工程塑料層，定徑段包括第一定徑段、第二定徑段和兩者之間設置的退火爐，第一定徑段由交替設置的兩對平輥和兩對立輥組成，其中與退火爐相鄰的平輥表面設置工程塑料層，第二定徑段的出口端設置兩對連續的立輥。本裝置解決了鈦焊管成型控制的技術瓶頸，對原料鈦帶的屈服強度要求由原來的260MPa～350MPa擴寬到260MPa～450MPa，極大地降低了鈦帶的生產困難，具有較好的經濟效益及技術優勢。
【專利說明】
一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于鈦焊管生產技術領域，尤其涉及一種以高屈服強度TA2鈦帶為原 料的鈦焊管成型裝置。
【背景技術】
[0002] 鈦及鈦合金具有比強度高，耐腐蝕優秀等優點，由純鈦冷乳帶冷彎焊接制成的鈦 焊管更是作為換熱管廣泛應用于沿海火電站，核電站及海水淡化設備的冷凝器中。冷凝器 用鈦焊管主要是薄壁中小口鈦焊管，它是通過成型模具逐步冷彎變形后焊接而成。由于冷 凝器用鈦焊管要長期在海水(經常是受污染海水)腐蝕環境中使用，所以客戶對其外表面的 表面質量要求其為嚴格，國標和美標均要求"不允許出現任何的有害缺陷"。但是純鈦鈦帶 的成型回彈力大，表面硬度低，極易發生粘著磨損，在成型時經常出現類似于"指甲紋"的磨 痕。所以生產鈦焊管所用鈦帶的屈服強度不能過高，過高就會產生磨痕，這也進一步增加了 對鈦帶屈服強度的限制，一般焊管用鈦帶的屈服強度要求在350 MPa以下，遠遠低于國標和 美標對TA2鈦帶要求的450MPa。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置， 通過對成型模具的改進，使得利用高屈服強度TA2鈦帶生產焊管時出現的表面磨痕完全消 除，解決了高屈服強度TA2鈦帶冷彎變形難的問題。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種以高屈服強度TA2 鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，包括清洗裝置和成型模具，鈦帶經過清洗裝置進入成型模 具中形成閉合的鈦焊管，成型模具包括依次設置的成型段、焊接箱和定徑段，其中，成型段 由多對交替設置的平輥和立輥組成，并且成型段的兩端均設置為平輥，在所述成型段中首 先與鈦帶接觸的平輥表面為模具鋼層，其他平輥中，與鈦帶外表面接觸的平輥表面為工程 塑料層，立輥表面為工程塑料層；
[0005] 焊接箱中設置焊接輥和焊機，焊接輥表面由兩段內凹的圓弧平滑連接而成；
[0006] 所述定徑段包括第一定徑段和第二定徑段，并在第一定徑段和第二定徑段之間設 置退火爐，所述第一定徑段由交替設置的兩對平輥和兩對立輥組成，其中與退火爐相鄰的 平輥表面設置工程塑料層，第二定徑段的出口端設置兩對連續的立輥。
[0007] 進一步的，所述焊接輯為一對豎直安裝的銅車昆。
[0008] 進一步的，所述清洗裝置中設置高壓氣槍或者高壓水槍。
[0009]在上述技術方案中，鈦帶的外表面是指鈦帶上形成鈦焊管外表面的一面，與之相 對的一面即為鈦帶的內表面。
[0010] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：
[0011] 第一，本實用新型利用工程塑料硬度低的特點，保證了在無潤滑的條件下成型不 出現磨痕，以往銅輥經常出現的輥印壓痕也一同消除，解決了鈦焊管成型控制的技術瓶頸， 對原料鈦帶的屈服強度要求由原來的260MPa~350MPa擴寬到260MPa~450MPa，極大地降低 了鈦帶的生產困難，具有較好的經濟效益及技術優勢。
[0012] 第二，由于成型段模具以工程塑料為主，成型力度較銅輥稍弱，進入焊接箱時整體 形狀偏橢圓形，所以焊接輥要采用兩段弧設計。
[0013] 第三，第一定徑段和第二定徑段由于有乳化液起到潤滑作用，而且定徑需要保證 焊管管徑的精度，所以第一定徑段和第二定徑段的輥子以銅輥居多，而第一定徑段末端，BP 與退火爐相鄰的平輥需要承受高屈服強度鈦帶的巨大變形來保證焊管通過第一定徑段后 基本歸圓，該平輥很容易對鈦管表面造成磨痕，因此，該平輥表面設有工程塑料層，以防止 欽帶出現磨痕。
[0014] 第四，由于高屈服強度鈦帶具有較大的回彈力，因此，鈦管在經過第二定徑段的定 徑矯直時，在第二定徑段的末端設置兩個連續的立輥，以克服鈦帶的回彈。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0016] 圖2是成型段中平輥和立輥的排列方式。
[0017]圖3是第一定徑段中平輥和立輥的排列方式。
[0018] 圖4是第二定徑段中平輥和立輥的排列方式。
[0019] 圖中標記：1、清洗裝置，2、成型段，3、焊接箱，4、第一定徑段，5、退火爐，6、第二定 徑段，7、平輥，8、立輥。
【具體實施方式】
[0020] 如圖所示，一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，按照鈦帶的行進 方向，該成型裝置包括依次設置的清洗裝置和成型模具，清洗裝置內設有高壓氣槍，對成型 前的鈦帶進行清洗，以除去鈦帶表面的雜物及鈦帶邊部的小鈦肩，防止它們在成型過程中 對鈦帶表面產生損害，所述的成型模具包括成型段、焊接箱和定徑段，成型段模具一共由8 對平輥和7對立輥交替組成，8對平輥用F1~F8命名，7對立輥用S1~S7命名，其排列方式為:F1 +S1+F2+S2+F3+S3+F4+S4+F5+S5+F6+S6+F7+S7+F8，定徑段分為第一定徑段和第二定徑段， 并且在第一定徑段和第二定徑段之間設置退火爐，第一定徑段含兩對平輥(分別命名為D1 和D2)和兩對立輥(分別命名為SS1和SS2)，第二定徑段含3對平輥(分別命名為P1，P2和P3) 和4對立輥(分別命名為SS3，SS4, SS5和SS6)，并且，第一定徑段的排列方式為:D1+SS1+D2+ SS2,第二定徑段的排列方式為:P1+SS3+P2+SS4+P3+SS5+SS6,所述的焊接箱內設置有焊接 輥和焊機，焊接輥命名為SQ2。
[0021] 在所述成型段中，鈦帶經平輥和立輥上相對應孔型的作用，逐漸形成閉合的鈦管， 鈦帶的內外表面和鈦管的內外表面相對應，并且，F1~F4為開口輥，即上下輥分別接觸到鈦 帶的內外表面，F5~F8為閉口輥，即上下輥同時和鈦帶的外表面接觸，在鈦帶成型的過程 中，為了避免在鈦帶表面產生劃痕，與所形成鈦管的外表面相接觸的平輥和立輥的表面設 有工程塑料層，或者由工程塑料制作，而其他的平輥和立輥則采用模具鋼制作或在表面設 置模具鋼層，優選的，在成型段中，F1的上下輥均由磨具鋼制成；
[0022] 焊接輥由于焊接高溫采用銅輥，并且由于成型段模具以工程塑料為主，成型力度 較銅輥稍弱，進入焊接箱時鈦管的整體形狀偏橢圓形，所以焊接輥要采用兩段弧設計:上段 弧半徑為R+0.3mm，下段弧半徑為R+0.8mm。
[0023] 在定徑段中，第一定徑段和第二定徑段由于有乳化液起到潤滑作用，而且定徑需 要保證焊管管徑的精度，所以第一定徑段和第二定徑段的輥子以銅輥居多，其中，第一定徑 段中D1，SS1和SS2采用銅為原料制作，D2需要承受巨大變形來保證焊管經第一定徑段后基 本歸圓，所以采用工程塑料制作或設置工程塑料層來防止出現磨痕，第二定徑段的輥子全 部采用銅來制作。
[0024] 在成型段中，平輥上的孔型由數量不同的圓弧組成，具體的組成孔型的圓弧數量 與圓弧半徑如表1所示：
[0025]表1:成型段中平轅_立轅出構成乳型的圓弧教量鳥每段圓孤的半徑:
[0027]表1中的R為成品鈦焊管的半徑，立輥的孔型與現有技術中焊管立輥的孔型相同。
[0028] 在定徑段中，平輥和立輥上的孔型均由一段圓弧組成，具體圓弧半徑如表2所示： :著徑.段申率輯和_輯圓__暈與.轉親_獅_半.擇
[0029] 表2中的R為成品鈦焊管的半徑。
[0030] 利用本實用新型的裝置，以屈服強度為404 MPa的鈦帶為原料，生產鈦焊管的方法 如下：
[0031 ]第一步:鈦帶清洗:鈦帶進入成型模具前先進入清洗裝置里，用高壓氣槍將其表面 的雜物和小鈦肩清除掉；
[0032]第二步：穿帶調試:鈦帶前端使用鋼絲拉線使其逐一通過成型段模具，將模具一一 壓下起到成型作用，然后進入焊接箱，經過焊接后進入第一定徑段，之后進入退火爐；
[0033] 第三步：退火爐中溫度為710°C，退火速度與主線速度保持一致，之后進入第二定 徑段；
[0034]第四步:進入第二定徑段后，將第二定徑段模具逐一壓下，根據測徑儀的管徑數據 調節平輥和立輥的壓下量，最后達到設定公差之內即可。
【主權項】
1. 一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，包括清洗裝置（1)和成型模 具，鈦帶經過清洗裝置（1)進入成型模具中形成閉合的鈦焊管，其特征在于:成型模具包括 依次設置的成型段(2)、焊接箱(3)和定徑段，其中，成型段(2)由多對交替設置的平輥(7)和 立輥(8)組成，并且成型段(2)的兩端均設置為平輥(7)，在所述成型段(2)中首先與鈦帶接 觸的平輥(7)表面為模具鋼層，其他平輥(7)中，與鈦帶外表面接觸的平輥(7)表面為工程塑 料層，立輥(8)表面為工程塑料層； 焊接箱(3 )中設置焊接輥和焊機，焊接輥表面由兩段內凹的圓弧平滑連接而成； 所述定徑段包括第一定徑段(4)和第二定徑段(6)，并在第一定徑段(4)和第二定徑段 (6)之間設置退火爐（5)，所述第一定徑段(4)由交替設置的兩對平輥(7)和兩對立輥(8)組 成，其中與退火爐(5)相鄰的平輥(7)表面設置工程塑料層，第二定徑段(6)的出口端設置兩 對連續的立輥(8)。2. 根據權利要求1所述的一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，其特征 在于:所述焊接輥為一對豎直安裝的銅輥。3. 根據權利要求1所述的一種以高屈服強度TA2鈦帶為原料的鈦焊管成型裝置，其特征 在于:所述清洗裝置(1)中設置高壓氣槍或者高壓水槍。
【文檔編號】B21C37/08GK205673395SQ201620522463
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月1日 公開號201620522463.9, CN 201620522463, CN 205673395 U, CN 205673395U, CN-U-205673395, CN201620522463, CN201620522463.9, CN205673395 U, CN205673395U
【發明人】朱丹陽, 鄭韞, 祁博瀾, 翟琳琳, 劉茵琪, 馬虹劍
【申請人】洛陽雙瑞精鑄鈦業有限公司