锆无缝管材加工技术研究-论文.pdf

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1、第42卷第2期现代冶金Vo1．42N0．22014年4月ModemMetallurgyApr．20I4锆无缝管材加工技术研究葛伟(南京宝泰特种材料股份有限公司，江苏南京2111O0)摘要：本文分析了R60702工业纯锆无缝管的技术要求，介绍了锆无缝管的生产技术及工艺要点。关键词：工业纯锆R60702冷加工生产技术中图分类号：TG335．71引言大于5S；(4)气压试验(可替代水压试验)：P≥1．O3锆材在大多数有机酸、无机酸、强碱和某些熔MPa，保压时间5S；融盐中都有优良的耐腐蚀性能，在化工相关领域中(5)无损检测：超声波检测；主要用作热交换器、气提塔、反应器和腐蚀介质管尺寸偏差：

2、外径：25．4+0．127mm，壁厚：2+0．2道等。如在过氧化氢生产中采用的锆制水解管和浓mm，直度2．1mm／m。缩管、在化肥生产中采用锆制尿素减压阀等。在具有良好的耐腐蚀性能外，锆材也具有非常好的加工2生产工艺分析性能，故被广泛加工为不同规格的管、板等产品。2．1生产工艺流程本文分析了ASMESB523．04《锆和锆合金无缝与焊接管》对R60702I业纯锆无缝管提出的技术要结合锆材产品的加工特性，制定的产品生产工求，介绍了锆无缝管的生产技术及_T艺要点。艺流程如下：1技术要求某化工项目换热器采用R6O702工业纯锆无缝定切—一戚晶馘—一包装一入库管，规格为：25．4x2~450

3、0mm，ASMESB523．04《锆和锆合金无缝与焊接管》规定的材料化学成分图1工艺流程见表1。R60702工业纯锆无缝管性能及检测要求如下：2．2荒管加工工艺选择(1)扩口：外径扩口率15％，外径扩张>29．21mm；锆材荒管的主要生产工艺分为热挤压或斜轧(2)力学性能：抗拉强度~379MPa，屈服强度穿孔工艺二种。~207MPa，伸长率l6％；挤压荒管的生产方式可以使得材料在三向压(3)水压试验：P=2St／D=16．3MPa，保压时间表I用R60702材料化学成分，％收稿日期：2013-10．22作者i~ifr：葛伟．男，工程师。E-mail：gewei1968@126．cor

4、n66现代冶金第41卷力的作用下发生塑性变形，可以在一定程度上提高成品轧制采刚小变形量，以保证轧制稳定和尺寸精材料的变形量，同时较大的压应力能破碎品粒，故度。在挤压后能获得较好的内部组织。在良好的润滑和表2冷轧工艺精密的工模具条件下，挤压荒管亦能获得较好的尺寸精度，并特别适合于生产较长的荒管。但至目前为止，锆材的挤压润滑大部分还采用铜包套的方式。采用这种润滑方式会导致挤压后的锆材荒管内外表面有较厚的铜层，而为保证后期轧制产品的质量，该铜层必须要去除干净。在实际生产中发现，部分锆管在去铜后，表面质量较差，一般会存在对后期产品质量有较大影响的深流线、压坑、裂纹等2．4热处理工艺选择缺陷。

5、除此之外，挤压管材生产工艺需要钻镗中心孑L及挤压后的“压余”会使得材料的成材率下降许锆R60702材质具有一定的冷加_T硬化趋势，需多。要对冷轧后的锆管进行热处理，以方便后续轧制。相比挤压工艺，斜轧穿孔具有设备简单、生产为能获得组织均匀、加_T性能优良的材料。对存制效率高、工模具损耗较小、成本低、成材率偏高的品及成品管材应采用再结晶退火。由于在大气状念特点。月_斜轧穿孑L不需要特别的润滑方式，所以后下进行管材退火会使管材表面形成致密氧化层，增期处理相对简单，能缩短生产蒯期。总的来说，对加后期生产的难度。此外，大气状态下，锆材会与于生产规格单一，批量较小的锆管材，采用斜轧穿02、H2、

6、CO和CO2等气体发生反应，生成全部或部孔的生产『I二艺可以获得相对较好的技术经济指标。分溶于锆管内部的反应产物，影响材料的加T与使基于以上分析，本次试验选用选用斜轧穿孑L的用。故在管材中间及成品退火中均采用真空热处理生产工艺进行荒管生产，荒管规格：78x8mm。炉进行退火，以最大限度的保证管材的性能与质量。退火工艺制度如I_冬I3所示。2．3轧制工艺选择对于工业纯锆R60702，其具有良好的塑形和l口』【加工性。随着加工变形率的增加其强度也会有所提升。变形率在20％左右时材料有明显硬化趋势，但在后期继续加工，其性能基本能维持在一定的塑形范围，伸长率约10％左右。该塑形可以保证了材料

7、具有进一步加工的可能性。根据相关资料，纯锆管的单道次冷轧断面收缩率可达40～75％，伸长率可在25％～59．88％范围内。懒BOO8O60060交C耋t．00g0罢20020一砖■薹謇’‘图2锆材加工硬化趋势!l}卧】l品综合考虑本产品所涉及的原料及成品规格，采图3热处理工艺制度(真空度1O。。一10Pa)用表2冷轧工艺，初轧变形量采用平均分配变形量，