CN101177761A - 起重机臂架用管及制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种起重机臂架用管及制造方法，成分以质量％计，具体有：C：0.14～0.18、Si：0.20～0.50、Mn：1.20～1.70、P：≤0.025、S：≤0.015、W：0.10～0.70、V：0.05～0.12、Al：0.01～0.06、Cr：≤0.80、Mo：0.20～0.40、Ni：≤0.40，其余部分为Fe及不可避免的杂质的钢管。钢坯冶炼采用优质生铁配碳，以每炉钢水30T计算，同时配入10％的海绵铁，其余采用优质废钢补充，在冶炼过程添加铝丝80～100m、钙丝100～120m以及碳粉300～400kg以去钢水中杂质，并进行真空脱气，在浇注时吹氩保护；钢坯制管加热分预热、加热、均热，总加热时间控制在80～100min，成品钢管进行调质热处理，淬火温度：920±10℃，保温时间10～20min，水淬；回火温度：680±10℃，保温时间40～60min。
Description
技术领域
本发明涉及一种起重机臂架用管及制造方法。
背景技术
液压履带式起重机的组合臂架，是液压履带式起重机承载和输送的关键部位，臂架由3m～12m的无缝钢管焊接好一节节组合而成，最大吊重能力达350～1200t，吊重高度可达226m，最大工作半径为164m。因此对钢管的要求非常高，不但需要有高强度、高韧性，同时还必须有良好的焊接性能。
作为起重机臂架用管，对钢管的材质没有明确的要求，但要有足够的强度并具有很好的焊接性能，国外多采用C-Mn-W-V系列钢生产。为了改善钢的焊接性能，提高冲击韧性和抗低温性能，一般采用降低C、S、P含量和采用较高含量的合金化元素，C含量控制在0.28％以下甚至更低。为了补偿降低碳含量对钢强度的影响，利用Mn、Si、Cr、Ni、Mo等元素的固溶强化及W、V、Ti等微合金化元素的析出强化和细晶强化。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的起重机臂架用管及制造方法。
本发明的技术方案是：起重机臂架用管，选择了低C高Mn并适量添加W、V、Cr、Mo的合金化路线，根据臂架用管的加工和使用要求，对钢的化学成分进行如下设计，成分以质量％计，具体有：C：0.14～0.18、Si：0.20～0.50、Mn：1.20～1.70、P：≤0.025、S：≤0.015、W：0.10～0.70、V：0.05～0.12、Al：0.01～0.06、Cr：≤0.80、Mo：0.20～0.40、Ni：≤0.40，其余部分为Fe及不可避免的杂质。
在上述成分中，C含量控制在0.14～0.18，低碳的目的是为提高焊接性能；Mn含量控制在1.20～1.70，起固溶强化作用，可提高钢的强度；少量添加W、Mo、Cr，起固溶强化作用；Al在冶炼过程中添加作脱氧剂，并可细化晶粒；V起弥散强化作用。
本发明提供的起重机臂架用管主要规格：Φ50.8×4mm，Φ88.9×6.3mm，Φ101.6×6/7.3/9.1mm，Φ121×8.8/10/12.5mm，Φ139.7×10/15mm，Φ159×16/20mm，Φ168×14mm，Φ219×20mm。
起重机臂架用管生产方法：
一、钢坯冶炼工艺流程：
电炉冶炼+炉外精炼+真空脱气+水平(弧形)连铸。钢坯冶炼采用优质生铁配碳，以每炉钢水30T计算，同时配入10％的海绵铁，其余采用优质废钢补充，在冶炼过程添加铝丝80～100m、钙丝100～120m以及碳粉300～400kg以去钢水中杂质，并进行真空脱气，在浇注时吹氩保护，提高钢的纯净度。
二、制管工艺流程：
坯料检验修磨→锯切下料→环形炉加热→锥形辊穿孔→6机架连轧→步进炉再加热→高压水除鳞→张力减径→冷床冷却→(冷拔)→中切(切头尾)→收集→人工检验→成品调质热处理→在线带温矫直→取样检测理化性能→切定尺→涡流探伤→人工检验→分选→喷字→包装入库
钢坯加热分预热、加热、均热等几个过程，总加热时间控制在80～100min左右，并合理分配各段的时间，以防止加热不均及出现加热缺陷。
轧管采用锥形辊穿孔、多机架纵轧方式(小径管增加冷拔工序)，各工序合理分配变形量，有效地避免了裂纹等缺陷。
成品钢管进行调质热处理。工艺：淬火温度：920±10℃，保温时间10～20min，水淬；回火温度：680±10℃，保温时间40～60min。
本发明提供的起重机臂架用管几何尺寸精度见表1。
表1 钢管的尺寸精度
| 检测项目 | 外径精度 | 壁厚精度 |
| 要求 | ±1％D | -10％/+12.5％ |
| 实际范围 | ±0.75％D | -10％/+10％ |
本发明提供的起重机臂架用管力学性能见表2。
表2 钢管的力学性能
| 检测项目 | Rel/PMa | Rm/PMa | A/％ | Akv(-20℃)/J |
| 要求 | ≥770 | 820～1000 | ≥15.0 | ≥55 |
| 实际范围 | 810～950 | 870～980 | 16.0～22.0 | 60～80 |
| 国外实物数据 | 872 | 914 | 16.5 | / |
本发明提供的起重机臂架用管的可焊性好，焊口强度及冲击功均高于要求值。
具体实施方式：
实施例，一种起重机臂架用管，成分以质量％计，其具体化学成分见表3，其余部分为Fe及不可避免的杂质。
表3实物化学成分
| 炉号 | 化学成分(％) | ||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | W | V | Al | Cr | Mo | Ni | |
| 0722598V | 0.16 | 0.33 | 1.42 | 0.010 | 0.008 | 0.50 | 0.07 | 0.030 | 0.35 | 0.30 | 0.03 |
| 0723535V | 0.15 | 0.38 | 1.45 | 0.010 | 0.006 | 0.51 | 0.08 | 0.029 | 0.41 | 0.29 | 0.03 |
| 0723487V | 0.16 | 0.33 | 1.44 | 0.010 | 0.005 | 0.53 | 0.07 | 0.040 | 0.34 | 0.29 | 0.03 |
| 0732442 | 0.15 | 0.33 | 1.46 | 0.015 | 0.005 | 0.50 | 0.08 | 0.035 | 0.38 | 0.25 | 0.04 |
本实施例中提供的起重机臂架用管尺寸及力学性能见表4。
表4 实物尺寸及力学性能
| 炉号 | 规格 | 外径精度 | 壁厚精度 | Rel/PMa | Rm/PMa | A/％ | Akv(-20℃)/J |
| 0722598V | Φ50.8×4 | 50.5～51.0 | 3.8～4.2 | 855 | 870 | 19.0 | 64 |
| 0723535V | Φ101.6×6 | 101.3～112.2 | 5.7～6.2 | 835 | 885 | 23.5 | 62 |
| 0723487V | Φ121×7 | 120.5～121.7 | 6.5～7.3 | 850 | 880 | 25.0 | 76 |
| 0732442 | Φ159×10 | 158.7～159.4 | 9.5～10.3 | 860 | 890 | 19.0 | 60 |
一种起重机臂架用管生产方法：
一、钢坯冶炼工艺流程：
电炉冶炼+炉外精炼+真空脱气+水平(弧形)连铸。钢坯冶炼采用优质生铁配碳，以每炉钢水30T计算，同时配入10％的海绵铁，其余采用优质废钢补充，在冶炼过程添加铝丝80～100m、钙丝100～120m以及碳粉300～400kg以去钢水中杂质，并进行真空脱气，在浇注时吹氩保护，提高钢的纯净度。
二、制管工艺流程：
坯料检验修磨→锯切下料→环形炉加热→锥形辊穿孔→6机架连轧→步进炉再加热→高压水除鳞→张力减径→冷床冷却→(冷拔)→中切(切头尾)→收集→人工检验→成品调质热处理→在线带温矫直→取样检测理化性能→切定尺→涡流探伤→人工检验→分选→喷字→包装入库
钢坯加热分预热、加热、均热等几个过程，总加热时间控制在80～100min左右，并合理分配各段的时间，以防止加热不均及出现加热缺陷。
轧管采用锥形辊穿孔、多机架纵轧方式(小径管增加冷拔工序)，各工序合理分配变形量，有效地避免了裂纹等缺陷。
成品钢管进行调质热处理。工艺：淬火温度：920±10℃，保温时间10～20min，水淬；回火温度：680±10℃，保温时间40～60min。
Claims (2)
1.一种起重机臂架用管用管，其特征是：成分以质量％计，具体有：C：0.14～0.18、Si：0.20～0.50、Mn：1.20～1.70、P：≤0.025、S：≤0.015、W：0.10～0.70、V：0.05～0.12、Al：0.01～0.06、Cr：≤0.80、Mo：0.20～0.40、Ni：≤0.40，其余部分为Fe及不可避免的杂质。
2.一种起重机臂架用管的制造方法，其特征是：对于成分以质量％计，具体有：C：0.14～0.18、Si：0.20～0.50、Mn：1.20～1.70、P：≤0.025、S：≤0.015、W：0.10～0.70、V：0.05～0.12、Al：0.01～0.06、Cr：≤0.80、Mo：0.20～0.40、Ni：≤0.40，其余部分为Fe及不可避免的杂质的起重机臂架用管，
一、钢坯冶炼采用优质生铁配碳，以每炉钢水30T计算，同时配入10％的海绵铁，其余采用优质废钢补充，在冶炼过程添加铝丝80～100m、钙丝100～120m以及碳粉300～400kg以去钢水中杂质，并进行真空脱气，在浇注时吹氩保护，提高钢的纯净度；
二、钢坯制管加热分预热、加热、均热，总加热时间控制在80～100min，成品钢管进行调质热处理，淬火温度：920±10℃，保温时间10～20min，水淬；回火温度：680±10℃，保温时间40～60min。
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| CN103320711A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-09-25 | 衡阳华菱钢管有限公司 | 无缝钢管及其制造方法 |
| CN103849723A (zh) * | 2012-11-29 | 2014-06-11 | 宣中光 | 一种钢构件物理性能增强生产线设备 |
| CN104685084A (zh) * | 2012-10-03 | 2015-06-03 | 特线工业株式会社 | 活塞环用线 |
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