CN101234402A - 一种薄壁无缝钢管的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种薄壁无缝钢管的加工方法，属轧钢工程技术领域，包括毛管加工工序和荒管加工工序，其特征在于毛管加工工序包括水压冲孔工艺和水压顶管工艺，荒管加工工序包括锥形辊斜轧穿孔工艺和均整工艺；水压冲孔工艺所用的设备为水压冲孔机，水压顶管工艺所用的设备为水压顶管机，锥形辊斜轧穿孔工艺所用的设备为锥形辊斜轧穿孔机，均整工艺所用的设备为均整机。本发明将由水压冲孔工艺和水压顶管工艺组成的毛管加工工序及由锥形辊斜轧穿孔工艺和均整工艺组成的荒管加工工序这两条生产工艺线结合起来，充分发挥斜轧优质高效的特点，开发大口径薄壁无缝钢管，设计合理，适用范围广，加工质量好。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁无缝钢管的加工方法，属轧钢工程技术领域。
背景技术
现有无缝钢管的制造主要有3个变形工序，即毛管生产、荒管生产和热轧成品管生产。其中毛管生产常选择的工艺有：水压冲(扩)孔工艺、斜轧穿孔工艺、冲孔加斜轧延伸工艺。
荒管生产常选择的工艺主要有：连续轧管、精密轧管、周期轧管、自动轧管、三辊阿塞尔轧管、顶管、挤压等工艺。连续轧管生产能力大、生产效率高、轧制荒管长、产品质量好规格范围大，目前已逐步取代自动轧管，成为主力机型，但其投资大、相关技术多、自动控制要求高；精密轧管是锥形辊斜轧，采用大导盘和限动芯棒，荒管壁厚偏差小，但限于生产中小口径钢管；周期轧管适于小批量、多品种特厚和薄壁管生产；三辊阿塞尔轧管适于壁厚精度高的小口径厚壁管生产；顶管主要生产大口径厚壁管，但成材率和生产效率不高；挤压管适于生产高合金、难变形和异形断面钢管。
热轧成品管生产主要有定(减)径和热扩工艺。
目前，生产大口径薄壁无缝钢管的主要变形工序是：水压冲(扩)孔-斜轧延伸-皮尔格周期轧管，即采用锻轧-斜轧-纵轧的工艺方法，主要缺点是工艺路线长、变形时间长必须中间再加热、规格品种受限、金属消耗大。要更有效地生产大口径高合金、难变形薄壁无缝钢管，还必须另寻优化的变形工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种设计合理，适用范围广，加工质量好的薄壁无缝钢管的加工方法。
本发明为一种薄壁无缝钢管的加工方法，包括毛管加工工序和荒管加工工序，其特征在于毛管加工工序包括水压冲孔工艺和水压顶管工艺，荒管加工工序包括锥形辊斜轧穿孔工艺和均整工艺。
所述水压冲孔工艺所用的设备可为水压冲孔机。
所述水压顶管工艺所用的设备可为水压顶管机。
所述锥形辊斜轧穿孔工艺所用的设备可为锥形辊斜轧穿孔机。
所述均整工艺所用的设备可为均整机。
本发明通过对现有薄壁无缝钢管加工方法的分析比较，为了解决大口径薄壁无缝钢管生产的难题，经优化设计及反复试验研究，采用锻轧加斜轧工艺，将锻轧生产的冲拔坯经锥形辊斜轧穿孔、均整工序生产大口径薄壁无缝钢管。即毛管生产流程采用荒管生产采用。在工艺平面布置上将环形炉、水压冲孔机、水压顶管机、再加热炉、锥形辊斜轧穿孔机、锥形辊斜轧均整机等主要设备紧密的结合在一起，减少各工序间隔时间，发挥斜轧变形时间短的优势，可实现一火成材。部分难变形规格品种需再加热炉补温，即二火成材。
水压冲孔和水压顶管拔伸工艺都是三向压应力的锻轧变形，可生产不锈钢等高合金难变形钢种，能有效消除钢锭(坯)中心疏松组织缺陷。
锥形辊斜轧有许多优点，主要表现在：锥形轧辊以一定的送进角和碾轧角布置后，轧辊转速以及沿轧制线的分量朝出口侧方向有规律地增加，与穿孔毛管的速度相匹配，轧辊对管坯有拉曳作用，从而有效地抑制了管坯的回转锻造效应、表面扭曲变形及圆周剪切变形，使管坯金属流动更加合理。锥形辊斜轧穿孔工艺有利于轧制连铸坯和难变形的合金钢。斜轧工艺必须控制顶前压下率，防止坯料核心由于旋转横锻效应产生应力增长而导致内折。
本发明将由水压冲孔工艺和水压顶管工艺组成的毛管加工工序及由锥形辊斜轧穿孔工艺和均整工艺组成的荒管加工工序这两条生产工艺线结合起来，正好利用锻轧优点规避斜轧易产生内折的弱点，充分发挥斜轧优质高效的特点，开发大口径薄壁无缝钢管，可用于生产大中口径、高合金、高质量的电站用高压锅炉管、石化用管，高压气瓶用管和合金结构管等专用无缝钢管等产品。
附图说明
附图是本发明的工艺流程图。
图中，1为环形加热炉，2为环形炉上料台架，3为环形炉装料机，4为环形炉出料机，5为高压水除鳞装置，6为水压冲孔机，7为水压顶管机，8为再加热炉，9为锥形辊斜轧穿孔机，10为锥形辊斜轧均整机，11为常化冷床，12为步进式再加热炉，13为高压水除鳞装置，14为定径机，15为冷床，16为矫直机，17为吹吸灰装置，18为切管机，19为人工检查包装台。
具体实施方式
以下以生产Ф610mm×25mm×12m规格、37Mn2V钢种的高压气瓶管为例并结合附图对本发明作进一步描述：
以对角线650mm的37Mn2V方波浪钢锭为管坯，用行车吊放到环形炉上料台架2上，环形炉装料机3将管坯夹起送入环形加热炉1内，环形加热炉1一边运输一边将管坯加热到1200～1280℃，环形炉出料机4将加热到设定温度的管坯夹出环形加热炉1，轻放到出料辊道上。出料辊道将加热合格管坯输送到高压水除鳞装置5除鳞，然后由运锭小车输送到横移小行车工位，横移小行车用专用夹具吊起管坯并让管坯自然翻转为垂直状态，并运输到Ф660mm冲孔模内。冲孔模横移至冲孔工位，水压冲孔机6将Ф440mm冲头降下，完成管坯冲孔。横移小行车继续将管坯运输到水压顶管机7。水压顶管机7一次通过三道环模拔伸钢管到Ф570mm×72mm×5.3m，然后由起重机在调头工位调头(若温度低于1000℃则输入再加热炉8加热到1100℃后输出)，然后输送到锥形辊斜轧穿孔机9进料待料位置。经斜轧穿孔后的Ф611mm×32.3mm×10.2m毛管直接输送到均整机10均整。均整后荒管尺寸Ф630mm×25.2mm×12.5m，输送到常化冷床11冷却至600℃以下后装入在步进式再加热炉12，加热到880℃后出炉，经高压水除鳞装置1 3除鳞后送往定径机14轧制到Ф616.7mm×25.2mm×12.5m，再送往冷床15上进行冷却后的钢管输送到钢管矫直机16矫直。矫直后光管经吸灰装置17清除管内氧化铁皮后进行预检，然后在切管机18上切管。切后钢管在人工检查包装台19上进行人工检查和包装。人工检查钢管端头及内外表面缺陷。需要修磨的钢管输送到钢管修磨台架对钢管进行修磨。合格钢管尺寸为Ф610mm×25mm×12m，输送到收集台架收集包装入半成品库。然后在管加工跨进行的超声波探伤、水压试验等工艺是离线操作，合格后包装入成品库。
Claims (5)
1、一种薄壁无缝钢管的加工方法，包括毛管加工工序和荒管加工工序，其特征在于毛管加工工序包括水压冲孔工艺和水压顶管工艺，荒管加工工序包括锥形辊斜轧穿孔工艺和均整工艺。
2、按权利要求1所述一种薄壁无缝钢管的加工方法，其特征在于所述水压冲孔工艺所用的设备为水压冲孔机。
3、按权利要求1所述一种薄壁无缝钢管的加工方法，其特征在于所述水压顶管工艺所用的设备为水压顶管机。
4、按权利要求1所述一种薄壁无缝钢管的加工方法，其特征在于所述锥形辊斜轧穿孔工艺所用的设备为锥形辊斜轧穿孔机。
5、按权利要求1所述一种薄壁无缝钢管的加工方法，其特征在于所述均整工艺所用的设备为均整机。
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