【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于化工設備加工制造，具體涉及一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加工方法。
技術介紹
1、隨著科技不斷進步，化工生產對化工設備材料的物理化學性質的要求也愈發提高，典型地，化工設備需要具有穩定的化學性質，包括耐腐蝕性、耐酸性、耐堿性，還需要具備穩定的物理性質，需要在高溫、高壓的反應環境中保持結構的完整性，確保設備長時間安全可靠運行。在此基礎上，錐型管在眾多應用場景中得到使用，例如在生產肥料、樹脂、塑料、酸類等生產設備中，往往作為熱交換器或容器襯里的關鍵部件。
2、傳統的錐形管加工方法通常由軋制的板材焊接而成，但是無論是軋制工藝還是焊接工藝的生產效率和成材率都非常低，且成品仍不可避免產生焊縫，影響錐形管在化工設備高溫高壓高腐蝕環境下的使用壽命。隨著技術的發展，無縫錐形管逐漸得到了更為廣泛的應用，其加工方法主要有兩條技術路線：其一是通過油壓機采用錐形沖芯鍛造成形，；其二是通過鍛壓機制成環坯機加而成，但是對于厚壁錐形管而言，通過第一種加工方法得到的錐形管的機加余量較大，難以得到精確的尺寸參數，且無法得到大口徑的錐形管管口尺寸，而通過第二種加工方法的原材料投入較多，成材率較低，機加成本高，且加工過程中的受力難以均勻，產品的內應力較大，容易發生使用變形。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加工方法，能夠在滿足化工設備對耐高溫、耐高壓、耐高腐蝕的要求下盡可能地減少原材料的損耗，減少機加工余量和成本，憑借更加均勻的受力得到組織更為均一的產品，
2、本專利技術提供一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加工方法，包括以下步驟：
3、s1.原料準備，選配海綿鋯原料，所述海綿鋯原料中zr元素和hf元素的質量分數不小于99.4％，并且其中hf元素的質量分數不大于3％，其余雜質元素中cl元素的質量分數不大于0.13％，mg元素的質量分數不大于0.06％，c元素和al元素的質量分數不大于0.03％，cr元素的質量分數不大于0.02％，h元素的質量分數不大于0.0125％，si元素、mn元素、ni元素、n元素和o元素的質量分數不大于0.01％，ti元素、v元素和pb元素的質量分數不大于0.005％；
4、s2.真空熔煉，將所述海綿鋯原料與預定量的二氧化鋯粉末和鐵粉通過真空自耗電弧爐熔煉得到直徑600mm的鋯錠，并且使得所述鋯錠中zr元素的質量分數不低于99.0％，hf元素的質量分數不大于4.5％，而雜質元素中fe元素與cr元素的總質量分數不超過0.20％，其中fe元素的質量分數介于0.08～0.13％，o元素的質量分數在0.11％至0.15％之間，h元素的質量分數不超過0.005％，n元素的質量分數不超過0.15％，c元素的質量分數不超過0.03％；
5、s3.開坯，將所述鋯錠采用電阻加熱爐加熱至1020℃±10℃保溫360min，出爐后采用5000t油壓機做三墩三拔得到最終尺寸到直徑520mm的毛圓坯料，其中所述三墩三拔中每次的下墩比控制在2.0～2.3之間，修磨所述毛圓坯料并采用電阻加熱爐加熱至860℃±10℃保溫360min，出爐后采用5000t油壓機做二墩二拔得到截面尺寸為300mm×300mm的長方料；
6、s4.鋸切，將所述長方料在帶式臥鋸床下料并鋸切高度為500±5mm的長坯料，同時精確控制所述長坯料的質量為293kg；
7、s5.制坯，將所述長坯料采用電阻加熱爐加熱到850℃±10℃，出爐后采用800t油壓機將500mm的高度下壓至約350mm，再將300mm×300mm的方形截面圓周面整形滾圓至直徑400mm，從而得到高350mm的圓餅，回爐保溫1.5h，再采用直徑150mm的沖芯沖孔得到環坯料；隨后采用電阻加熱爐加熱至840℃±10℃，保溫150min出爐后采用800t油壓機進行馬杠擴沖至內孔直徑290mm，再使用錐形沖芯沖錐形孔得到小端內孔直徑300mm，大端內孔直徑400mm的錐形環坯料；
8、s6.軋制，將制坯得到的錐形環坯料采用電阻加熱爐加熱至830℃±10℃，保溫120min，出爐后采用800kn擴孔機進行錐形孔擴大到成品尺寸，其中所述擴孔機具有對置的擴孔模具芯軸和主動轉壓軸，所述錐形環坯料的壁面被夾設在所述擴孔模具芯軸和所述主動轉壓軸之間，通過驅動所述主動轉壓軸旋轉從而帶動錐形環坯料的大端和小端具有相同的轉動角速度，進而擴孔至預設的圓度和壁厚；
9、s7.熱處理，將軋制得到的產品在臺車式電阻爐650℃保溫120min后空冷至常溫。
10、本專利技術提供的一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加工方法，首先通過精確控制原材料的成分，確保產品具有優異的化學性能，具備防酸、防堿、防腐蝕的特性；其次，在嚴控原材料的基礎上選擇真空熔煉、開坯、鋸切、制坯、軋制等一系列加工步驟，使得無縫厚壁錐形管在尺寸達標的同時具有優良的物理特性，耐高壓、耐高溫能力大幅增強；第三，在上述各個加工步驟之中嚴格執行多次熱處理工藝，降低產品在機械加工過程的內應力，提高產品的強度和韌性；第四，鍛造后通過擴孔模具芯軸和主動轉壓軸的設計，使得擴孔過程中錐形工件大小頭實現同角度速度轉動，最終得到較好的圓度及均勻的壁厚，通過使工件在軋制過程中均勻受力，得到組織均一的產品。綜上，本專利技術可實現大口徑無縫厚壁錐型管的批量生產，大大節省原料，降低成本，比傳統環坯料機加余量小，提高了機加效率，減少加工后產品殘余應力，防止產品在長時間化工生產過程中出現微變形，提高產品在長時間使用過程中的尺寸精度。
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1.一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種化工設備用無縫厚壁錐型管的加...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段曉輝，孫敏，
申請(專利權)人：寶雞怡鑫鈦鋯金屬有限公司，
類型：發明
國別省市：
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