CN101890432A - 一种大口径高压锅炉管的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种大口径高压锅炉管的生产方法，它包括：坯料检验→锯切下料→环形炉加热→曼式穿孔机穿孔或水压冲孔+曼式穿孔机穿孔→芯棒预穿→周轧机轧制→热锯切皮尔格头→步进炉再加热→高压水外除鳞→定径机定径→冷床冷却→热处理→取样→理化检验合格→矫直→切头、切尾→人工初检→内外表面磨光或内镗外扒→吹灰→超声波+涡流组合探伤→人工复检→光谱检验→测长、称重→喷标→包装入库。钢坯在环形炉内进行加热分预热、加热、均热三个过程，并合理分配各段的加热温度及时间，以防止加热不均及出现加热缺陷。轧管过程中周期轧管机喂料系统以小于0.5mm的喂入量完成喂料的释放，实现每一个轧制周期都有一个均匀而准确的喂入量。

Description

一种大口径高压锅炉管的生产方法

技术领域

本发明涉及无缝钢管制造领域，特别是涉及一种大口径高压锅炉管的生产方法。

背景技术

大口径高压锅炉管主要用来制造高压和超高压锅炉的过热器管、再热器管、导气管、主蒸汽管等。大口径高压锅炉管使用时经常处于高温和高压条件，钢管在高温烟气和水蒸气的作用下，会发生氧化和腐蚀，要求钢管具有高的持久强度，高的抗氧化腐蚀性能，并有良好的组织稳定性。

目前我国大口径高压锅炉管生产采用的主要方法有：二次穿孔工艺、热扩工艺、顶管工艺以及老式周期轧管工艺。二次穿孔工艺主要缺点是穿孔过程均存在有害附加变形，严重影响毛管的内外表质量，且没有下道工序来改善毛管存在的质量问题；热扩工艺属于二次成型，会将管体原有的缺陷扩大；顶管工艺机组主要缺点体现在能耗高，产量低，成材率低；老式周轧机组主要是喂料系统比较落后，控制精度差，产品尺寸精度差。

发明内容

本发明的目的是克服原有的老式周期轧管工艺生产大口径高压锅炉管存在的喂料系统控制精度不够、钢管内外表质量和尺寸精度差、综合性能差等问题，提供一种新型的大口径高压锅炉管的生产方法。

本发明的技术方案是：一种大口径高压锅炉管的生产方法，它包括：坯料检验→锯切下料→环形炉加热→曼式穿孔机穿孔或水压冲孔+曼式穿孔机穿孔→芯棒预穿→周轧机轧制→热锯切皮尔格头→步进炉再加热→高压水外除鳞→定径机定径→冷床冷却→热处理→取样→理化检验合格→矫直→切头、切尾→人工初检→内外表面磨光或内镗外扒→吹灰→超声波+涡流组合探伤→人工复检→光谱检验→测长、称重→喷标→包装入库。其具体的生产方法还包括：

A、钢坯在环形炉内进行加热分预热、分段加热、均热三个过程，并合理分配各段的加热温度及时间，以防止加热不均及出现加热缺陷。具体参数如下：随炉温预热950～990±30℃，时间3～8h；分段加热过程分为四段，其中加热一段1060～1090±30℃，时间1.5～5h；加热二段1150～1180±30℃，时间1.5～5h；加热三段1210～1240±20℃，时间1.5～4h；加热四段1250～1320±10℃，时间1.5～4h；均热段1210～1310±10℃，时间1～3h。

B、轧管采用曼式穿孔或水压冲孔+曼式穿孔，再经过周期轧管、定径、内外表面加工。

压冲孔过程中，管坯在三向压应力作用下发生变形，类似于挤压成型，可以有效的抑制变形区中的金属产生裂纹。同时，可以压实管坯中心部分的疏松和缩孔，焊合内部存在的裂纹，破碎发达的柱状晶组织，极大的改善管坯的低倍组织。

周期轧管过程中，周期轧管机的喂料系统采用可调节空间大小的气推进装置，使轧辊与喂料器同步，有利于提高钢管的内外表质量。

轧管过程中周期轧管机喂料系统以小于0.5mm的喂入量完成喂料的释放，喂料过程采用丝杆调节装置调节给进，实现每一个轧制周期都有一个均匀而准确的喂入量。

轧管过程周期轧管机喂料系统采用了转角补偿机构，允许空气活塞机构带动转动轴运动，转动角不再局限于转角倾斜度和工作冲程，因此不需作任何调整，使得轧制过程中毛管翻转90°，保证了钢管的尺寸精度，且有利于改善钢管质量。

周期轧管的变形是基于锻、轧、挤三位一体的变形。首先由轧辊锤头对毛管进行锻造变形，然后由轧辊对毛管进行轧制和挤压变形。无论是锻造变形，还是轧制和挤压变形，变形区中的金属始终都处于三向压应力状态，有利于抑制变形区金属产生裂纹，提高了钢管的综合性能，特别适合生产难变形的合金钢管。由于周期轧管特殊的变形工艺，可以有效保证钢管的轧制比和内部组织的致密均匀，所生产的钢管横向与纵向的力学性能基本一致。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、周期轧管机的喂料系统采用可调节空间大小的气推进装置，易于实现轧辊与喂料器同步，有利于提高钢管的内外表质量。

2、轧管过程中周期轧管机喂料系统的丝杆丝杆调节装置能保证喂料器以小于0.5mm的高精度喂入量完成喂料的释放，采用丝杆调节装置调节给进，实现每一个轧制周期都有一个均匀而准确的喂入量。

3、轧管过程中周期轧管机喂料系统采用了转角补偿机构，允许空气活塞机构带转动轴运动，转动角不再局限于转角倾斜度和工作冲程，因此不需作任何调整，使得轧制过程中毛管翻转90°，保证了钢管的尺寸精度，且有利于改善钢管质量。

4、周期轧管基于锻、轧、挤三位一体的轧制变形工艺，使得钢管的内部组织致密均匀，提高了钢管的综合性能。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

具体实施方式

本实施例是衡阳华菱钢管有限公司∮720分厂采用本发明提供的生产方法生产一种牌号为12Cr1MoVG、规格为Φ508×45mm的大口径高压锅炉管，

大口径高压锅炉管的成分以质量％计，具体有：C：0.08～0.15、Si：0.17～0.37、Mn：0.40～0.70、P：≤0.025、S：≤0.010、Cr：0.90～1.20、Mo：0.25～0.35、V：0.15～0.30，其余部分为Fe及不可避免的杂质。

生产工艺流程包括：

坯料检验→锯切下料→环形炉加热→曼式穿孔机穿孔→芯棒预穿→周轧机轧制→热锯切皮尔格头→步进炉再加热→高压水外除鳞→定径机定径→冷床冷却→热处理→取样→理化检验合格→矫直→切头、切尾→人工初检→内外表面磨光或内镗外扒→吹灰→超声波+涡流组合探伤→人工复检→光谱检验→测长、称重→喷标→包装入库。

钢坯在环形炉内进行加热，加热参数为：随炉温预热980±30℃，时间4.5h；加热一段1080±30℃，时间1.5～2h；加热二段1150±30℃，时间1.5～3h；加热三段1220±20℃，时间1.5～3h；加热四段1290±10℃，时间1.5～2h；均热段1280±10℃，时间1.5～2h。

轧管采用曼式穿孔，再经过周期轧管、定径、内外表面加工。

轧管过程中周期轧管机喂料系统以小于0.5mm的喂入量完成喂料的释放，喂料过程采用丝杆调节装置调节给进，实现每一个轧制周期都有一个均匀而准确的喂入量。

轧管过程中周期轧管机喂料系统采用了转角补偿机构，允许空气活塞机构带转动轴运动，转动角不再局限于转角倾斜度和工作冲程，因此不需作任何调整，使得轧制过程中毛管翻转90°，保证了钢管的尺寸精度，且有利于改善钢管质量。

生产的大口径高压锅炉管随机取样进行分析，结果如下：

表1实物尺寸及力学性能

Claims (3)

1.一种大口径高压锅炉管的生产方法，它包括：坯料检验→锯切下料→环形炉加热→曼式穿孔机穿孔或水压冲孔+曼式穿孔机穿孔→芯棒预穿→周轧机轧制→热锯切皮尔格头→步进炉再加热→高压水外除鳞→定径机定径→冷床冷却→热处理→取样→理化检验合格→矫直→切头、切尾→人工初检→内外表面磨光或内镗外扒→吹灰→超声波+涡流组合探伤→人工复检→光谱检验→测长、称重→喷标→包装入库，其特征是：钢坯在环形炉内进行加热分预热、分段加热、均热三个过程，并合理分配各段的加热温度及时间，以防止加热不均及出现加热缺陷，具体参数如下：随炉温预热950～990±30℃，时间3～8h；分段加热过程分为四段，其中加热一段1060～1090±30℃，时间1.5～5h；加热二段1150～1180±30℃，时间1.5～5h；加热三段1210～1240±20℃，时间1.5～4h；加热四段1250～1320±10℃，时间1.5～4h；均热段1210～1310±10℃，时间1～3h。

2.根据权利要求1所述的一种大口径高压锅炉管的生产方法，其特征是：轧管采用曼式穿孔或水压冲孔+曼式穿孔，再经过周期轧管、定径、内外表面加工，轧管过程中周期轧管机喂料系统以小于0.5mm的喂入量完成喂料的释放，喂料过程采用丝杆调节装置调节给进，实现每一个轧制周期都有一个均匀而准确的喂入量。

3.根据权利要求1或2所述的一种大口径高压锅炉管的生产方法，其特征是：轧管过程周期轧管机喂料系统采用转角补偿机构，空气活塞机构带动转动轴运动，转动角不再局限于转角倾斜度和工作冲程，因此不需作任何调整，使得轧制过程中毛管翻转90°。