專利名稱：一種鋯彎頭的制造方法
一種鋯彎頭的制造方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于彎頭制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋯彎頭的制造方法。
技術(shù)背景
在石油化工等領(lǐng)域中，各個設(shè)備之間物料的傳遞輸送大多由管道完成，彎頭做為其主要管件使用非常普遍。隨著現(xiàn)代化新工藝不斷出現(xiàn)，設(shè)備耐蝕性要求的提高，鋯做為一種稀有難熔活性金屬，使用領(lǐng)域越來越寬廣。
鋯和鈦一樣都是活性金屬，其優(yōu)異的耐蝕性在于表面有層致密的氧化膜(&02)， 在多數(shù)情況下膜是穩(wěn)定健全的，對許多酸、堿等介質(zhì)腐蝕微乎其微，僅在能同它生成絡(luò)合離子的氫氟酸或王水中發(fā)生腐蝕。鋯在還原性強(qiáng)腐蝕環(huán)境中比鈦有更高的耐蝕性。鋯在沸騰條件下對濃度< 70%的硫酸、< 50%的磷酸及全濃度鹽酸、硝酸、甲酸、醋酸與堿均有極好的耐蝕性，具有在高溫下既耐酸又耐堿的獨(dú)特屬性，成為工業(yè)上要求交替接觸熱濃酸與熱濃堿的最佳結(jié)構(gòu)材料。
鋯極易吸氫，溫度高于300°C時便與氫氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫脆，400°C以上開始與氮?dú)?、氧氣反?yīng)，425°C會嚴(yán)重起皮，540°C生成白色氧化鋯，700°C以上吸氧變脆。與鈦焊接相比，鋯的焊接保護(hù)更難，保護(hù)氣體必須使用99. 998%以上的高純氬，并且鋯的散熱比鈦慢， 保護(hù)區(qū)域更大。鋯材及鋯焊接接頭氧化脆化后，焊縫接頭塑性、韌性和耐腐蝕性能顯著降低。由于鋯在高溫下極易氧化，傳統(tǒng)的碳鋼彎頭的制造工藝已不能適用于鋯或鈦等稀有金屬彎頭的制造。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋯彎頭的制造方法。該方法有效防止了鋯彎頭在制造過程中的氧化及加工硬化問題，壓制成形一次完成，沖壓件的尺寸與形狀精度高，特別適用于大直徑且壁厚相對較薄的鋯彎頭的制造。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋯彎頭的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
步驟一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理扇形坯料表面的油污和異物，然后在清理后的扇形坯料表面刷涂厚度為0. 2mm 0. 3mm的高溫防氧化涂料；
步驟二、將沖壓模具預(yù)熱至180°C 220°C，然后在預(yù)熱后的模具內(nèi)表面涂抹厚度為0. 05mm 0. 2mm的石墨粉，將步驟一中刷涂高溫防氧化涂料后的扇形坯料在溫度為 500°C 550°C的條件下沖壓成半環(huán)彎頭，再將沖壓后的半環(huán)彎頭水冷降溫至100°C以下；
步驟三、用等離子切割機(jī)切割掉步驟二中所述半環(huán)彎頭的不規(guī)則部分；
步驟四、采用白剛玉砂輪修磨焊接坡口，將切割造成的氧化厚度全部打磨掉，然后用千葉輪打磨半環(huán)彎頭內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口 50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和經(jīng)白剛玉砂輪修磨后的焊接坡口，最后用鋼磨頭修磨焊接坡口 ；
步驟五、將兩個步驟四中經(jīng)修磨后的半環(huán)彎頭對稱焊接成彎頭，焊接過程中采用質(zhì)量純度為99. 998%以上的高純氬對半環(huán)彎頭進(jìn)行保護(hù)，焊接過程中控制焊接層間溫度不大于60°C ；
步驟六、對步驟五中所述彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭；所述噴砂處理的噴砂級別為5級。
上述步驟一中所述高溫防氧化涂料為鈦合金抗氧化熱軋保護(hù)涂料KBC-12。
上述步驟三中所述切割過程中用2mm厚的鋼板墊在半環(huán)彎頭內(nèi)外表面對半環(huán)彎頭進(jìn)行保護(hù)，防止鋯表面的損傷。
本發(fā)明制造的鋯彎頭在應(yīng)用過程中，可采用常規(guī)方法將鋯彎頭兩端多余部分切除，打磨掉瘤渣，并對彎頭兩端口進(jìn)行校正，然后按照HG/T3651-1999《鈦制對焊無縫管件》 標(biāo)準(zhǔn)加工坡口，與其他管件進(jìn)行焊接連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的方法有效防止了鋯彎頭在制造過程中的氧化及加工硬化問題，壓制成形一次完成，沖壓件的尺寸與形狀精度高，特別適用于大直徑且壁厚相對較薄的鋯彎頭的制造。
2、采用本發(fā)明的方法制造的鋯彎頭內(nèi)外表面光亮，無氧化，焊縫成型美觀，滿足了石油化工行業(yè)中耐腐蝕性能要求較高的工況條件，提高了管道輸送的安全可靠性。
3、本發(fā)明的方法同樣適用于鈦等其他高溫易氧化的稀有金屬材料彎頭的制造。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明制造的鋯彎頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1-半環(huán)彎頭； 2-焊縫。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
DN600X10鋯彎頭的制造
步驟一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理扇形坯料表面的油污和異物，然后在清理后的扇形坯料表面刷涂厚度為0. 2mm的高溫防氧化涂料(鈦合金抗氧化熱軋保護(hù)涂料 KBC-12)；
步驟二、將沖壓模具預(yù)熱至200°C，然后在預(yù)熱后的模具內(nèi)表面涂抹厚度為 0. 05mm的石墨粉保證表面光滑，減小沖壓過程中半環(huán)彎頭的劃傷，將步驟一中刷涂高溫防氧化涂料后的扇形坯料在溫度為500°C的條件下沖壓成半環(huán)彎頭1，再將沖壓后的半環(huán)彎頭1水冷降溫至100°C以下；水冷冷卻速度快，防止了半環(huán)彎頭1空冷后彈性恢復(fù)造成口部尺寸變大的問題，使半環(huán)彎頭1從模具中容易取出，尺寸滿足要求；
步驟三、用等離子切割機(jī)切割掉步驟二中所述半環(huán)彎頭1的不規(guī)則部分；切割過程中用2mm厚的鋼板墊在半環(huán)彎頭1內(nèi)外表面對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，防止鋯表面的損傷；
步驟四、采用白剛玉砂輪修磨半環(huán)彎頭1的焊接坡口，將切割造成的氧化厚度全部打磨掉，然后用千葉輪打磨半環(huán)彎頭1內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口 50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和經(jīng)白剛玉砂輪修磨后的焊接坡口，最后用鋼磨頭修磨焊接坡口 ；
步驟五、將兩個步驟四中經(jīng)修磨后的半環(huán)彎頭1沿焊縫2對稱焊接成彎頭，焊接過程中采用質(zhì)量純度為99. 998%以上的高純氬對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，焊接過程中控制焊接層間溫度不大于60°C ；
步驟六、對步驟五中所述彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭；所述噴砂處理的噴砂級別為5級。
本實(shí)施例制造的鋯彎頭內(nèi)外表面光亮，無氧化，焊縫成型美觀，顏色為銀白色或金黃色，焊縫經(jīng)100% RT探傷，符合JB/T4730. 2-2005ΙΙ級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)100% PT探傷，符合JB/ Τ4730. 5-20051級標(biāo)準(zhǔn)，制造的鋯彎頭滿足了石油化工行業(yè)中耐腐蝕性能要求較高的工況條件，提高了管道輸送的安全可靠性。
實(shí)施例2
DN600X10鋯彎頭的制造
步驟一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理扇形坯料表面的油污和異物，然后在清理后的扇形坯料表面刷涂厚度為0. 3mm的高溫防氧化涂料(鈦合金抗氧化熱軋保護(hù)涂料 KBC-12)；
步驟二、將沖壓模具預(yù)熱至220°C，然后在預(yù)熱后的模具內(nèi)表面涂抹厚度為0. Imm 的石墨粉保證表面光滑，減小沖壓過程中半環(huán)彎頭的劃傷，將步驟一中刷涂高溫防氧化涂料后的扇形坯料在溫度為550°C的條件下沖壓成半環(huán)彎頭1，再將沖壓后的半環(huán)彎頭1水冷降溫至100°C以下；水冷冷卻速度快，防止了半環(huán)彎頭1空冷后彈性恢復(fù)造成口部尺寸變大的問題，使半環(huán)彎頭1從模具中容易取出，尺寸滿足要求；
步驟三、用等離子切割機(jī)切割掉步驟二中所述半環(huán)彎頭1的不規(guī)則部分；切割過程中用2mm厚的鋼板墊在半環(huán)彎頭1內(nèi)外表面對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，防止鋯表面的損傷；
步驟四、采用白剛玉砂輪修磨焊接坡口，將切割造成的氧化厚度全部打磨掉，然后用千葉輪打磨半環(huán)彎頭1內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口 50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和經(jīng)白剛玉砂輪修磨后的焊接坡口，最后用鋼磨頭修磨焊接坡口 ；
步驟五、將兩個步驟四中經(jīng)修磨后的半環(huán)彎頭1沿焊縫2對稱焊接成彎頭，焊接過程中采用質(zhì)量純度為99. 998%以上的高純氬對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，焊接過程中控制焊接層間溫度不大于60°C ；
步驟六、對步驟五中所述彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭；所述噴砂處理的噴砂級別為5級。
本實(shí)施例制造的鋯彎頭內(nèi)外表面光亮，無氧化，焊縫成型美觀，顏色為銀白色或金黃色，焊縫經(jīng)100% RT探傷，符合JB/T4730. 2-2005ΙΙ級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)100% PT探傷，符合JB/ Τ4730. 5-20051級標(biāo)準(zhǔn)，制造的鋯彎頭滿足了石油化工行業(yè)中耐腐蝕性能要求較高的工況條件，提高了管道輸送的安全可靠性。
實(shí)施例3
DN400X10鋯彎頭的制造
步驟一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理扇形坯料表面的油污和異物，然后在清理后的扇形坯料表面刷涂厚度為0. 25mm的高溫防氧化涂料(鈦合金抗氧化熱軋保護(hù)涂料 KBC-12)；
步驟二、將沖壓模具預(yù)熱至180°C，然后在預(yù)熱后的模具內(nèi)表面涂抹厚度為0. 2mm 的石墨粉保證表面光滑，減小沖壓過程中半環(huán)彎頭的劃傷，將步驟一中刷涂高溫防氧化涂料后的扇形坯料在溫度為520°C的條件下沖壓成半環(huán)彎頭1，再將沖壓后的半環(huán)彎頭1水冷降溫至100°C以下；水冷冷卻速度快，防止了半環(huán)彎頭1空冷后彈性恢復(fù)造成口部尺寸變大的問題，使半環(huán)彎頭1從模具中容易取出，尺寸滿足要求；
步驟三、用等離子切割機(jī)切割掉步驟二中所述半環(huán)彎頭1的不規(guī)則部分；切割過程中用2mm厚的鋼板墊在半環(huán)彎頭1內(nèi)外表面對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，防止鋯表面的損傷；
步驟四、采用白剛玉砂輪修磨焊接坡口，將切割造成的氧化厚度全部打磨掉，然后用千葉輪打磨半環(huán)彎頭1內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口 50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和經(jīng)白剛玉砂輪修磨后的焊接坡口，最后用鋼磨頭修磨焊接坡口 ；
步驟五、將兩個步驟四中經(jīng)修磨后的半環(huán)彎頭1沿焊縫對稱焊接成彎頭，焊接過程中采用質(zhì)量純度為99. 998%以上的高純氬對半環(huán)彎頭1進(jìn)行保護(hù)，焊接過程中控制焊接層間溫度不大于60°C ；
步驟六、對步驟五中所述彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭；所述噴砂處理的噴砂級別為5級。
本實(shí)施例制造的鋯彎頭內(nèi)外表面光亮，無氧化，焊縫成型美觀，顏色為銀白色或金黃色，焊縫經(jīng)100% RT探傷，符合JB/T4730. 2-2005ΙΙ級標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)100% PT探傷，符合JB/ Τ4730. 5-20051級標(biāo)準(zhǔn)，制造的鋯彎頭滿足了石油化工行業(yè)中耐腐蝕性能要求較高的工況條件，提高了管道輸送的安全可靠性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種鋯彎頭的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理扇形坯料表面的油污和異物，然后在清理后的扇形坯料表面刷涂厚度為0. 2mm 0. 3mm的高溫防氧化涂料；步驟二、將沖壓模具預(yù)熱至180°C 220°C，然后在預(yù)熱后的模具內(nèi)表面涂抹厚度為0. 05mm 0. 2mm的石墨粉，將步驟一中刷涂高溫防氧化涂料后的扇形坯料在溫度為 500°C 550°C的條件下沖壓成半環(huán)彎頭(1)，再將沖壓后的半環(huán)彎頭(1)水冷降溫至100°C 以下；步驟三、用等離子切割機(jī)切割掉步驟二中所述半環(huán)彎頭(1)的不規(guī)則部分；步驟四、采用白剛玉砂輪修磨焊接坡口，將切割造成的氧化厚度全部打磨掉，然后用千葉輪打磨半環(huán)彎頭(1)內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口 50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和經(jīng)白剛玉砂輪修磨后的焊接坡口，最后用鋼磨頭修磨焊接坡口 ；步驟五、將兩個步驟四中經(jīng)修磨后的半環(huán)彎頭(1)對稱焊接成彎頭，焊接過程中采用質(zhì)量純度為99. 998%以上的高純氬對半環(huán)彎頭進(jìn)行保護(hù)，焊接過程中控制焊接層間溫度不大于60°C ；步驟六、對步驟五中所述彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭；所述噴砂處理的噴砂級別為5級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋯彎頭的制造方法，其特征在于，步驟一中所述高溫防氧化涂料為鈦合金抗氧化熱軋保護(hù)涂料KBC-12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋯彎頭的制造方法，其特征在于，步驟三中所述切割過程中用2mm厚的鋼板墊在半環(huán)彎頭(1)內(nèi)外表面對半環(huán)彎頭(1)進(jìn)行保護(hù)，防止鋯表面的損傷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋯彎頭的制造方法，該方法為一、將鋯板材切割成扇形坯料，清理油污和異物，在坯料表面刷涂高溫防氧化涂料；二、將沖壓模具預(yù)熱，在模具內(nèi)表面涂抹石墨粉，將扇形坯料沖壓成半環(huán)彎頭；三、切割掉半環(huán)彎頭的不規(guī)則部分；四、采用白剛玉砂輪修磨焊接坡口，用千葉輪打磨半環(huán)彎頭內(nèi)外兩側(cè)距離焊接坡口50mm范圍內(nèi)的高溫防氧化涂料和焊接坡口，用鋼磨頭修磨焊接坡口；五、將兩個半環(huán)彎頭對稱焊接成彎頭；六、對彎頭內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理去除防氧化涂層，得到鋯彎頭。本發(fā)明的方法有效防止了鋯彎頭在制造過程中的氧化及加工硬化問題，壓制成形一次完成，沖壓件的尺寸與形狀精度高，特別適用于大直徑且壁厚相對較薄的鋯彎頭的制造。
文檔編號B23P15/00GK102501028SQ20111037476
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者葉建林, 孫萬倉, 張 成, 李寧, 袁敏哲, 賀旭明, 邢煒, 魯勤利 申請人:西安優(yōu)耐特容器制造有限公司