本发明专利技术属于钛合金管制造技术领域，本发明专利技术公开了一种TA18钛自行车架无缝焊管及生产工艺。通过带料分条、焊接精整、探伤检测、退火冷拔、成品处理得TA18钛自行车架无缝焊管。本发明专利技术所得TA18钛自行车架无缝焊管外观表面焊缝不可见，壁厚和外径均匀，经高倍金相组织检测，焊缝和热影响区组织性能与母材完全一致，晶粒细小均匀，实现了TA18钛自行车架直接由TA18钛合金带焊接和后处理制备的工艺路线，大大简化了工艺环节，降低了生产成本，提高了管材成品率、精度和品质。精度和品质。精度和品质。
【技术实现步骤摘要】
一种TA18钛自行车架无缝焊管及生产工艺
[0001]本专利技术涉及钛合金管制造
，尤其涉及一种TA18钛自行车架无缝焊管及生产工艺。
技术介绍
[0002]自行车不仅是一种环保的代步工具，而且是一种健身工具。随着生活水平的提高，人们对自行车的要求也越来越高。自行车尤其是山地车、赛车等，相对于笨重的钢制车架、虽然轻便但强度低的碳纤维车架和铝合金车架，钛合金车架因其重量轻可以提高速度，长距离运动时可以降低体力消耗，因其刚度好有利于驱动力的转换，并提高操纵性能，因其弹性好、抗冲击可以减缓来自地面的冲击，减轻车手的疲劳，因其抗疲劳、耐高温、耐腐蚀可以延长车架的使用寿命，而且目前车架使用较为广泛的TA18(美标Gr9)钛合金具有良好的成形性、较高的屈服强度、良好的工艺塑性和焊接性能。但是，现有钛金属制备车架均采用无缝管，需经过管坯铸锭、表面处理、开坯冷轧、成品管轧制、多道次退火、酸洗和精整，工序十分复杂，工艺难度大，成品率低，生产成本高昂，成为限制钛自行车普及的主要障碍。因此，设计一种钛合金车架的简易、高效和低成本的制备方法，具有重要的意义。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种TA18钛自行车架无缝焊管及生产工艺，解决了现有的钛合金车架制备工艺存在的工序复杂，工艺难度大，成品率低，生产成本高昂的问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术提供一种TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，包括如下步骤：
[0006](1)带料分条：根据管径大小对TA18钛合金冷轧带卷进行精密分条，得TA18带料；
[0007](2)焊接精整：将TA18带料进行交替冷挤压成型，带料边缘顺次进行加热、挤压焊接、外型修正，得焊管；
[0008](3)探伤检测：对焊管焊缝进行不间断无差别的在线涡流探伤，定尺切断下线后修头，再进行超声波探伤和气密性水压检测，剔除不良品，得良品管；
[0009](4)退火冷拔：对良品管进行退火，冷拔缩径得到符合管径要求的TA18钛合金管；
[0010](5)成品处理：将符合管径要求的TA18钛合金管进行除油，再进行粗抛和精抛处理，最终得到TA18钛自行车无缝焊管。
[0011]作为优选，所述步骤(1)中，TA18钛合金冷轧带卷为名义成分、配比、硬度、延伸率均符合国标要求的TA18钛合金冷轧带卷；TA18带料的毛刺≤0.05mm，长度≥500m。
[0012]作为优选，所述TA18钛合金冷轧带卷名义成分为Ti
‑
3Al
‑
2.5V，采用海绵钛和铝钒合金按照2.0％≤Al≤3.5％、1.5％≤V≤3.0％、Fe≤0.25％、C≤0.08％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.12％，余量为Ti的质量配比进行熔铸后冷轧退火制成带卷，要求为M态，室温Rm为590～700MPa，端面收缩率A为25％，硬度为15～17HRC。
[0013]作为优选，所述步骤(2)中，交替冷挤压成型为在高频感应焊接机组成型平台上经
过平辊模具和立辊模具进行；带料边缘进行加热、挤压焊接包括如下步骤：进入惰性气体保护的密闭焊接单元，使用高频感应固态焊机电源对带料边缘进行快速加热，再通过第一组无磁超硬陶瓷挤压辊轮将对准的边缘进行挤压焊接，第二组挤压辊轮使焊接边缘在冷却到300℃以下之前保持紧密连接状态，采用内外刮疤装置将挤压辊轮挤出内外焊缝的焊渣进行切削剔除；所述外型修正包括如下步骤：经由精整辊轮对挤压焊接后的管型进行外型修正，使其达到符合要求的外型公差。
[0014]作为优选，所述平辊模具采用超强硬质合金材料制成，平辊模具采用硬铜合金材料制成；所述交替冷挤压成型、挤压焊接、外型修正的速度独立的为不低于60m/min。
[0015]作为优选，所述步骤(4)中，退火温度为600～750℃，保温时间为60～90min。
[0016]作为优选，所述步骤(4)中，冷拔缩径包括如下步骤：将退火后的良品管通过打头机做头，在液压式直拉机上进行缩径空拉，得到符合管径要求的TA18钛合金管。
[0017]作为优选，所述缩径空拉只需定径外模，不需使用内模，每道次缩径幅度为10％～30％；当缩径空拉的缩径幅度大于30％时，每增加一个道次的冷拔缩径需增加一次退火；所述退火温度为600～750℃，保温时间为60～90min。
[0018]作为优选，所述步骤(5)中，当步骤(4)的缩径空拉的缩径幅度大于30％时，对TA18钛自行车无缝焊管增加一次真空去应力退火，退火温度为600～750℃，保温时间60～90min，真空度为10～3mmHg。
[0019]本专利技术还提供了所述TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺得到的TA18钛自行车架无缝焊管。
[0020]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0021]本专利技术生产的焊管外观表面焊缝不可见，壁厚和外径均匀，经高倍金相组织检测，焊缝和热影响区组织性能与母材完全一致，晶粒细小均匀，突破TA18钛自行车架管仅能通过冷轧轧制生产的局限，实现了TA18钛自行车架直接由TA18钛合金带焊接和后处理制备的工艺路线，大大简化了工艺环节，降低了生产成本，提高了管材成品率(≥95％)、精度和品质；
[0022]本专利技术得到的TA18钛自行车无缝焊管，外径公差≤0.05mm，壁厚公差≤0.05mm，抗拉强度Rm≥600MPa，屈服强度Rp0.2≥620MPa，断后伸长率≥35％，硬度HV1为180～220，扩口率≥50％，管材内外表面无刮伤、刮痕和杂质，无凹坑、裂纹、针眼、起皮、鼓包及波浪纹等肉眼可见缺陷。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术生产工艺流程示意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供一种TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，包括如下步骤：
[0026](1)带料分条：根据管径大小对TA18钛合金冷轧带卷进行精密分条，得TA18带料；
[0027](2)焊接精整：将TA18带料进行交替冷挤压成型，带料边缘顺次进行加热、挤压焊接、外型修正，得焊管；
[0028](3)探伤检测：对焊管焊缝进行不间断无差别的在线涡流探伤，定尺切断下线后修头，再进行超声波探伤和气密性水压检测，剔除不良品，得良品管；
[0029](4)退火冷拔：对良品管进行退火，冷拔缩径得到符合管径要求的TA18钛合金管；
[0030](5)成品处理：将符合管径要求的TA18钛合金管顺次进行除油，再进行粗抛和精抛处理，最终得到TA18钛自行车无缝焊管。
[0031]在本专利技术中，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)带料分条：根据管径大小对TA18钛合金冷轧带卷进行精密分条，得TA18带料；(2)焊接精整：将TA18带料进行交替冷挤压成型，带料边缘顺次进行加热、挤压焊接、外型修正，得焊管；(3)探伤检测：对焊管焊缝进行不间断无差别的在线涡流探伤，定尺切断下线后修头，再进行超声波探伤和气密性水压检测，剔除不良品，得良品管；(4)退火冷拔：对良品管进行退火，冷拔缩径得到符合管径要求的TA18钛合金管；(5)成品处理：将符合管径要求的TA18钛合金管进行除油，再进行粗抛和精抛处理，最终得到TA18钛自行车无缝焊管。2.根据权利要求1所述的TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，TA18钛合金冷轧带卷为名义成分、配比、硬度、延伸率均符合国标要求的TA18钛合金冷轧带卷；TA18带料的毛刺≤0.05mm，长度≥500m。3.根据权利要求2所述的TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，其特征在于，所述TA18钛合金冷轧带卷名义成分为Ti
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3Al
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2.5V，采用海绵钛和铝钒合金按照2.0％≤Al≤3.5％、1.5％≤V≤3.0％、Fe≤0.25％、C≤0.08％、N≤0.03％、H≤0.015％、O≤0.12％，余量为Ti的质量配比进行熔铸后冷轧退火制成带卷，要求为M态，室温Rm为590～700MPa，端面收缩率A为25％，硬度为15～17HRC。4.根据权利要求1或2所述的TA18钛自行车架无缝焊管的生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，交替冷挤压成型为在高频感应焊接机组成型平台上经过平辊模具和立辊模具进行；带料边缘进行加热、挤压焊接包括如下步骤：进入惰性气体保护的密闭焊接单元，使用高频感应固态焊机电源对带...
【专利技术属性】
技术研发人员：解剑英，邹永刚，
申请(专利权)人：武汉市博钛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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