高合金无缝钢管的制造方法及注意事项

　　专利名称：一种高合金无缝钢管的制造方法

　　技术领域：

　　本发明涉及一种钢管的制造方法，尤其是一种高合金无缝钢管的制造方法。

　　背景技术：

　　现有制造技术为高合金无缝钢管的制造工艺非常多，有周期轧制工艺、顶伸工 艺、挤压工艺、连轧工艺、斜轧工艺等，一般工艺均为采用轧坯或锻坯作为原料进行穿孔、延 伸轧制的方法。分析现有技术条件从变形特点的角度分析，所有的工艺均能制造出高合金无缝 钢管。其中，挤压工艺是最好的变形条件，由于此具有三向应力压缩的特点，极大发挥了金 属的塑性变形，非常适用于合金钢、不锈钢、镍基合金等高端产品的制造，但因其制造工艺 特点造成金属成材率低，成本高而只有极少地方应用。其他工艺少量应用于生产高合金无 缝钢管，主要原因是在穿孔过程中容易出现内折、裂纹等缺陷。

　　发明内容

　　本发明要解决的技术问题是提供一种材料利用率高、成本低的高合金无缝钢管的 制造方法。为解决上述技术问题，本发明方法的工艺步骤为(1)、采用离心铸造技术生产高合金的空心管坯；(2)、将空心管坯的开口封堵，对空心管坯进行加热；(3)、利用穿孔机对加热后的空心管坯进行扩孔减壁，形成坯料；(4)、利用轧管机对坯料进行轧管，形成荒管；(5)、利用定减径机对荒管进行定减径，即可得到高合金无缝钢管。进一步的，所述步骤(1)中，将得到的空心管坯进行内外表面及端面机械加工；所 述的内外表面及端面机械加工为首先锯掉空心管坯两端30 50mm的端头；再采用外车 内镗的方法加工去掉内外各单边3mm。进一步的，所述步骤(2)是采用耐火材料将两开口封堵，并在坯料内表面放入还 原剂，形成还原气氛；然后对空心管坯进行加热。所述的还原剂优选为碳粉，用量为2 6g ；所述的耐火材料优选为高温石棉。优选的加热工艺为空心管坯放入预热温度为700 900°C的环形加热炉中，预热时间为60 90min ；然后加热到1050 1200°C，加热时间为 30 60min ；最后在1150 1250°C均热段保温20 40min。进一步的，所述步骤(2)中，在加热后的空心管坯内表面铺设玻璃粉作为润滑剂。 所述的在空心管坯内表面铺设玻璃粉为将玻璃粉倒入空心管坯内表面，玻璃粉在空心管 坯滚动过程中将均勻的铺满内表面，玻璃粉厚度0. 2 0. 8mm。进一步的，所述步骤(3)是将加热后的空心管坯在曼式或菌式穿孔机上进行扩 孔减壁。进一步的，所述步骤(4)是坯料在1100 1250°C进入二辊或三辊轧机斜轧延伸成荒管。进一步的，所述步骤(5)中，荒管在900 000°C进入定减径机进行定减径。在坯料的内表面添加润滑剂，改善穿扩的润滑条件，使轧后的坯料内表面质量较好；把离心铸造技术、斜轧技术的灵活特点与高合金少批量、多品种的特点相结合，更凸显 其生产的优越性。采用上述技术方案所产生的有益效果在于(1)、采用离心铸造技术生产的空心管 坯作为生产管原料，质量明显优于钢锭坯，具备更好的基础条件，与轧制或锻造坯料相比， 金属收得率高、成本低；本发明充分发挥了离心制造技术的特点，制造的空心管坯组织致 密，穿孔性能好。(2)、加热时将空心管坯的开口封堵，能使空心管坯内表面的氧化铁皮较少，且工 序简单、对加热炉的加热条件要求较低；尤其是添加还原剂后，能进一步减少空心管坯内表 面的氧化铁皮，对加热炉的加热条件要求更低。(3)、本发明方法与其他工艺相比，制造高合金无缝钢管工艺的总材料利用率提高 10 20%，制造成本降低10%以上。(4)、尤其是在空心管坯内表面添加玻璃粉润滑剂后，能改善了穿孔润滑条件，避 免了穿孔容易出现的内表面缺陷。(5)、尤其是采用二辊或三辊斜轧工艺后，制造工艺灵活，比较适合于高合金少批 量、多品种的制造特点。

　　具体实施例方式下面结合具体例对本发明作进一步详细的说明。实施例1 本高合金无缝钢管的制造方法采用下述工艺步骤1、采用常规的离心铸造技术生产高合金空心管坯。2、空心管坯的内外表面及端面进行机械加工。由于离心铸造后的空心管坯外表面 形成均勻的凸刺状，内表面存有薄薄的渣层，且距管坯两端30 50mm内有较多的夹渣。所 以，首先用带锯去掉两端30 50mm的端头；再采用外车内镗的方法加工去掉内外各单边 3mm ；机加工之后将取样进行性能检验及整体探伤。其中，锯掉的端头距离可根据夹渣的多 少判断，本实施例中锯掉40mm端头。3、加工后的空心管坯采用清洗液进行表面清洗、风干，然后在管坯内表面撒入4g 的碳粉，用以作为还原剂，最后采用高温石棉封堵住空心管坯的两端孔洞。4、将空心管坯放入预热温度800°C的环形加热炉中，预热时间为75min，加热到 1150°C，加热时间为45min，在1200°C均热段保温30min。5、用铁钩取出空心管坯两端封住的高温石棉，再用高压风吹干净，把玻璃粉放入 铁管做成的长槽，伸入空心管坯内孔，倒入空心管坯内表面，玻璃粉在空心管坯滚动过程中 将均勻的铺满内表面，玻璃粉厚度0. 5mm，添加的玻璃粉将起到润滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔机下扩孔减壁，形成坯料。空心管坯至扩孔减壁后 的延伸率为2 4%。7、坯料在120(TC进入二辊或三辊轧机，坯料在轧机上旋转延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率为1.5 2%。

　　8、荒管在950°C进入定减径机，荒管在12架三辊定减径机上减径延伸成需要的成 品钢管，即可得到高合金无缝钢管。实施例2 本高合金无缝钢管的制造方法采用下述工艺步骤1、采用常规的离心铸造技术生产高合金空心管坯。2、空心管坯的内外表面及端面进行机械加工。首先用带锯去掉两端30的端头；再 采用外车内镗的方法加工去掉内外各单边3mm ；机加工之后将取样进行性能检验及整体探 伤。3、加工后的空心管坯采用清洗液进行表面清洗、风干，然后在管坯内表面撒入6g 碳粉，用以作为还原剂，最后采用高温石棉封堵住空心管坯的两端孔洞。4、将空心管坯放入预热温度900°C的环形加热炉中，预热时间为60min，加热到 1200°C，加热时间为30min，在1250°C均热段保温20min。5、用铁钩取出空心管坯两端封住的高温石棉，再用高压风吹干净，把玻璃粉放入 铁管做成的长槽，伸入空心管坯内孔，倒入空心管坯内表面，玻璃粉在空心管坯滚动过程中 将均勻的铺满内表面，玻璃粉厚度0. 8mm，添加的玻璃粉将起到润滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔机下扩孔减壁，形成坯料。空心管坯至扩孔减壁后 的延伸率为2 4%。7、坯料在1250°C进入二辊或三辊轧机，坯料在轧机上旋转延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率为1.5 2%。8、荒管在1000°C进入定减径机，荒管在13架三辊定减径机上减径延伸成需要的 成品钢管，即可得到高合金无缝钢管。实施例3 本高合金无缝钢管的制造方法采用下述工艺步骤1、采用常规的离心铸造技术生产高合金空心管坯。2、空心管坯的内外表面及端面进行机械加工。首先用带锯去掉两端50mm的端头； 再采用外车内镗的方法加工去掉内外各单边3mm ；机加工之后将取样进行性能检验及整体 探伤。3、加工后的空心管坯采用清洗液进行表面清洗、风干，然后在管坯内表面撒入2g 碳粉，用以作为还原剂，最后采用高温石棉封堵住空心管坯的两端孔洞。4、将空心管坯放入预热温度700°C的环形加热炉中，预热时间为90min，加热到 1050°C，加热时间为60min，在1150°C均热段保温40min。5、用铁钩取出空心管坯两端封住的高温石棉，再用高压风吹干净，把玻璃粉放入 铁管做成的长槽，伸入空心管坯内孔，倒入空心管坯内表面，玻璃粉在空心管坯滚动过程中 将均勻的铺满内表面，玻璃粉厚度0. 2mm，添加的玻璃粉将起到润滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔机下扩孔减壁，形成坯料。空心管坯至扩孔减壁后 的延伸率为2 4%。7、坯料在IlOiTC进入二辊或三辊轧机，坯料在轧机上旋转延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率为1.5 2%。8、荒管在900°C进入定减径机，荒管在14架三辊定减径机上减径延伸成需要的成 品钢管，即可得到高合金无缝钢管。

　　权利要求

　　一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为(1)、采用离心铸造技术生产高合金的空心管坯；(2)、将空心管坯的开口封堵，对空心管坯进行加热；(3)、利用穿孔机对加热后的空心管坯进行扩孔减壁，形成坯料；(4)、利用轧管机对坯料进行轧管，形成荒管；(5)、利用定减径机对荒管进行定减径，即可得到高合金无缝钢管。

　　2.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于所述步骤(1) 中，将得到的空心管坯进行内外表面及端面机械加工；所述的内外表面及端面机械加工为 首先锯掉空心管坯两端30 50mm的端头；再采用外车内镗的方法加工去掉内外各单边 3mm ο

　　3.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(2) 是采用耐火材料将两开口封堵，并在坯料内表面放入还原剂，形成还原气氛；然后对空心 管坯进行加热。

　　4.根据权利要求3所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于所述的还原 剂为碳粉，碳粉用量为2 6g ；所述的耐火材料为高温石棉。

　　5.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤 (2)中的加热工艺为空心管坯放入预热温度为700 900°C的环形加热炉中，预热时间为 60 90min ；然后加热到1050 1200°C，加热时间为30 60min ；最后在1150 1250°C 均热段保温20 40min。

　　6.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于所述步骤(2) 中，在加热后的空心管坯内表面铺设玻璃粉作为润滑剂。

　　7.根据权利要求6所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述的在空 心管坯内表面铺设玻璃粉为将玻璃粉倒入空心管坯内表面，玻璃粉在空心管坯滚动过程 中将均勻的铺满内表面，玻璃粉厚度0. 2 0. 8mm。

　　8.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(3) 是将加热后的空心管坯在曼式或菌式穿孔机上进行扩孔减壁。

　　9.根据权利要求1所述的一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述步骤(4) 是坯料在1100 1250°c进入二辊或三辊轧机斜轧延伸成荒管。

　　10.根据权利要求1-9所述的任意一种高合金无缝钢管的制造方法，其特征在于所述 步骤(5)中，荒管在900 1000°C进入定减径机进行定减径。

　　全文摘要

　　本发明公开了一种高合金无缝钢管的制造方法，该方法的工艺步骤为(1)采用离心铸造技术生产高合金的空心管坯；(2)将空心管坯进行加热，加热时将空心管坯的开口封堵；(3)利用穿孔机对加热后的空心管坯进行扩孔减壁，形成坯料；(4)利用轧管机对坯料进行轧管，形成荒管；(5)利用定减径机对荒管进行定减径，即可得到高合金无缝钢管。本制造方法的坯料采用离心浇铸空心管坯，以及利用空心坯的特点添加润滑剂，避免了高合金材料在锻造、轧制、穿孔等工艺因难变形造成金属收得率低，废品率高等问题，从而大大降低制造成本。

　　文档编号B21C37/06GK101811149SQ20101014615

　　公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日

　　发明者刘静, 庞于思, 王黎晖, 申勇, 石冠斌, 陈建波, 霍学义 申请人:新兴铸管股份有限公司