CN102319764A - 一种不锈钢无缝管制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种不锈钢无缝管制造方法，包括：步骤1、对管坯进行预处理；步骤2、对管坯进行加热处理；步骤3、对管坯进行斜轧穿孔，并进行斜轧延伸；步骤4、对管坯进行微张力减径后，进行冷轧和/或冷轧。本发明提出了一种不锈钢无缝管制造方法。在本发明实施例中方法，相比较现有技术增加了斜轧延伸以及微张减径工序，使得加工后的管坯尺寸较长，成材率高，表面质量好，修磨量小。

Description

一种不锈钢无缝管制造方法

技术领域

本发明涉及制造领域，尤其涉及一种不锈钢无缝管制造方法。

背景技术

中国是钢铁大国，有40多年的不锈钢无缝钢管生产历史。特别是最近20年不锈钢无缝钢管的生产技术有了长足的进步。但是和国际先进水平相比，我国不锈钢管在生产工艺、装备水平、操作技术、产品质量等方面尚有较大的差距。

现有的目前不锈钢轧管生产几乎都是采用穿孔+冷处理（冷轧、冷拔）生产工艺，该工艺不能生产热轧成品管，仅使用了轧管机组中的锥形穿孔机而未用后面的热轧管机 、均整机和定径机。由于斜轧穿孔过程中的“曼内斯曼效应”和不锈钢的低塑性、加热温度范围窄，以及变形过程中的温升，造成生产的毛管尺寸精度差，管壁较厚。进一步的，冷加工变形量大、能耗高、工序成本高。从变形特点的角度分析，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，非常适用于不锈钢等高端产品的制造，但其制造工艺特点造成金属成材率低，成本高而只有极少企业应用。

发明内容

为了解决现有技术中不锈钢管的制造工艺的缺陷，本发明的目的是提出一种更为经济、产品质量更好的不锈钢无缝管制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提出了一种不锈钢无缝管制造方法，包括：

步骤1、对管坯进行预处理；

步骤2、对管坯进行加热处理；

步骤3、对管坯进行斜轧穿孔，并进行斜轧延伸；

步骤4、对管坯进行微张力减径后，进行冷轧和/或冷轧。

作为上述技术方案的优选，所述预处理包括：

步骤11、对管坯进行扒皮，以将管坯表面去除预定厚度；

步骤12、在管坯的中心位置加工出一个预设直径和深度的定心孔；

步骤13、对管坯进行检疫以确定发现圆坯表面有缺陷；

步骤14、对管坯进行打磨；

步骤15、对管坯进行清洗，以继续拧除油、脱脂、除渣。

作为上述技术方案的优选，所述对管坯进行加热处理包括：

步骤21、首先对管坯进行缓慢加热，即在120~150分钟内将管坯温度加热到800~850℃；

步骤22、然后对管坯进行快速加热，即在30~40分钟内将管坯加热到1140～1200℃；

步骤23、然后对管坯进行均匀加热，即在1080～1180℃对管坯加热30~40分钟。

作为上述技术方案的优选，所述对管坯进行加热处理可以包括：

步骤2a、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为120分钟，以逐渐将管坯加热到850℃；

步骤2b、当加热炉温达到850℃后，采用快速加热，以在30分钟的时间内，使管坯的温度度达到1190℃；

步骤2c、保持1180℃温度加热40分钟，进行均匀加热。

作为上述技术方案的优选，所述对管坯进行加热处理还可以包括：

步骤2A、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为130分钟，以逐渐将管坯加热到800；

步骤2B、加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在35分钟的时间内，使管坯的温度度达到1180℃；

步骤2c、保持1170℃温度加热30分钟左右，进行均匀加热。

作为上述技术方案的优选，所述对管坯进行加热处理也可以包括：

步骤2i、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为130分钟，以逐渐将管坯加热到800℃；

步骤2ii、当加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在40分钟的时间内，使管坯的温度度达到1185℃；

步骤2iii、保持1160℃温度加热30分钟左右，进行均匀加热。

作为上述技术方案的优选，在步骤2和步骤3之间还包括：

步骤2’、对管坯进行除磷处理，即：将管坯加热后把氧化铁皮除掉。

作为上述技术方案的优选，所述微张力减径具体为：

步骤4’、将管坯加热到1050~1100℃，并将管坯减径1.8%~2.2%；

作为上述技术方案的优选，所述步骤4之后还包括：

步骤5、对管坯进行热处理、矫直后进行探伤。

本发明提出了一种不锈钢无缝管制造方法。在本发明实施例中方法，相比较现有技术增加了斜轧延伸以及微张减径工序，使得加工后的管坯尺寸较长，成材率高，表面质量好，修磨量小。同时，管坯最终经一道次冷轧、冷拔或冷轧加冷拔联合工序完成不锈钢钢管产品加工。本发明实施例对斜轧穿孔后的管坯经过斜轧延伸，增加不锈钢管坯的总延伸率，减少冷加工量，降低成品管的加工能耗。同时，采用微张减径技术，提高冷加工管坯的表面质量和尺寸精度。进一步的，经过一道次冷轧、冷拔或冷轧加冷拔联合工序完成产品加工，产品最终精度高，加工成本低。本发明采取了不锈钢毛管斜轧延伸前补温措施。穿孔后的毛管在热轧前进行感应加热或燃气加热进行补温，保证了斜轧延伸前毛管温度的均匀性。进一步的，本发明可以采用计算机模拟技术对轧制过程进行数值模拟，利用模拟结果优化不锈钢管轧制工艺，利用自动化控制技术对轧制过程进行全程控制，从而提高产品质量、缩短生产周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例的流程示意图；

图2为本发明第二实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

 

第一实施例

本发明第一实施例提出了一种不锈钢无缝管制造方法，其流程如图1所示的，包括：

步骤101、对管坯进行预处理；

步骤102、对管坯进行加热处理；

步骤103、对管坯进行斜轧穿孔，并进行斜轧延伸；

步骤104、对管坯进行微张力减径后，进行冷轧和/或冷轧。

 

第二实施例

本发明第二实施例提出了一种不锈钢无缝管制造方法，用于制造直径108毫米，长度为8米的304号无缝钢管；采用直径120mm，长度1500mm的管坯。本发明第二实施例的不锈钢无缝管制造方法的流程如图2所示的，包括：

步骤201、对管坯进行扒皮、定心。其中，扒皮是将管坯去除表皮，去除表皮厚度为0.6mm。定心是将管坯的中心位置开一个直径30mm，深度10mm的孔，以确定管坯的中心。然后还可以进一步的对管坯进行检验、修磨、清洗。检验可以采用肉眼进行检验，以确定发现圆坯表面有裂纹、结疤等缺陷。修磨可以采用砂轮机对管坯进行打磨。清洗的主要作用是除油、脱脂、除渣。若管坯上有油，加热时将造成不锈钢增碳。先用刷子蘸取加热后的碱液清洗不锈钢管坯上的油污，然后用清水冲净，最后用热高压风吹干。

步骤202、对管坯进行加热处理；由于不锈钢低温热导性差，为防止管坯出现裂纹，同时也为了将不锈钢中的氢逼出来。预热处理可以包括缓慢加热阶段和快速加热阶段。在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为约120分钟，以逐渐将管坯加热到850℃左右。然后当加热炉温达到850℃后，采用快速加热，以在30分钟左右的时间内，使管坯的温度度达到约1190℃。然后保持1180℃温度加热约40分钟左右，进行均匀加热。

步骤203、对管坯进行除磷处理，即：将管坯加热后把氧化铁皮除掉，预防轧制过程中将硬脆的氧化铁皮压入管内，防止造成表面尺寸精度差和内部组织恶化，以保证轧管质量。

步骤204、对管坯进行管坯穿孔，包括：采用219锥式二辊穿孔机穿孔。在本发明的一个实施方式中，可以使轧辊材质为60Mn，导板材质为高铬铸铁，顶头材质为钼基合金。穿孔前，钼基顶头预热成暗红色（约850℃～950℃），然后，在上面均匀涂抹玻璃粉进行润滑。导板在靠近旋转管坯金属流进导板一侧的辊面安装，以防轧卡。轧辊送进角10°，穿孔温度1170℃，穿孔速度0.35m/s，管坯穿孔延伸率2.67。

步骤205、对管坯进斜轧延伸，包括：采用219A-R轧机轧制，轧辊材质为60Mn，轧管机芯棒工作面材质为H13，导盘材质为球墨铸铁；毛管轧前进行感应加热补温，开轧温度1160℃，终轧温度在1100 ℃；轧制速度0.8m/s；延伸率1.75。

步骤206、对管坯进行微张力减径，管坯定减径前温度1070℃，减径机平均减径量为2%。

步骤207、对冷却后的不锈钢管坯，进行酸洗、切头尾，经过一道次冷拔和/或冷轧，然后进行热处理、矫直、探伤、检验、修磨、包装和入库。

 第三实施例

本发明第三实施例提出了一种不锈钢无缝管制造方法，用于制造直径178毫米，长度为10米的316号无缝钢管；采用直径175毫米，长度为2000毫米的管坯。本发明第三实施例的不锈钢无缝管制造方法的流程包括：

步骤301、对管坯进行扒皮、定心。其中，扒皮是将管坯去除表皮，去除表皮厚度为0.8mm。定心是将管坯的中心位置开一个直径40mm，深度15mm的孔，以确定管坯的中心。然后还可以进一步的对管坯进行检验、修磨、清洗。检验可以采用肉眼进行检验，以确定发现圆坯表面有裂纹、结疤等缺陷。修磨可以采用砂轮机对管坯进行打磨。清洗的主要作用是除油、脱脂、除渣。若管坯上有油，加热时将造成不锈钢增碳。先用刷子蘸取加热后的碱液清洗不锈钢管坯上的油污，然后用清水冲净，最后用热高压风吹干。

步骤302、对管坯进行加热处理；由于不锈钢低温热导性差，为防止管坯出现裂纹，同时也为了将不锈钢中的氢逼出来。预热处理可以包括缓慢加热阶段和快速加热阶段。在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为约130分钟，以逐渐将管坯加热到800℃左右。然后当加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在35分钟左右的时间内，使管坯的温度度达到约1180℃。然后保持1170℃温度加热约30分钟左右，进行均匀加热。

步骤303、对管坯进行除磷处理，即：将管坯加热后把氧化铁皮除掉，预防轧制过程中将硬脆的氧化铁皮压入管内，防止造成表面尺寸精度差和内部组织恶化，以保证轧管质量。

步骤304、对管坯进行管坯穿孔，包括：采用219锥式二辊穿孔机穿孔。在本发明的一个实施方式中，可以使轧辊材质为60Mn，导板材质为高铬铸铁，顶头材质为钼基合金。穿孔前，钼基顶头预热成暗红色（约850℃～950℃），然后，在上面均匀涂抹玻璃粉进行润滑。导板在靠近旋转管坯金属流进导板一侧的辊面安装，以防轧卡。轧辊送进角9.5°，穿孔温度1160℃，穿孔速度0.35m/s，管坯穿孔延伸率2.25。

步骤305、对管坯进斜轧延伸，包括：采用219锥式二辊穿孔机穿孔，轧辊材质为60Mn，导板材质为高铬铸铁，顶头材质为钼基合金。穿孔前，钼基顶头预热成暗红色（约850℃～950℃），然后，在上面均匀涂抹玻璃粉进行润滑。导板在靠近旋转毛管金属流进导板一侧的辊面安装，以防轧卡。轧辊送进角9.5°，穿孔温度1160℃，穿孔速度0.35m/s，毛管穿孔延伸率2.25。

步骤306、对管坯进行微张力减径，管坯定减径前温度1070℃，减径机平均减径量为2%。

步骤307、对冷却后的不锈钢管坯，进行酸洗、切头尾，经过一道次冷拔和/或冷轧，然后进行热处理、矫直、探伤、检验、修磨、包装和入库。

 第四实施例

本发明第四实施例提出了一种不锈钢无缝管制造方法，用于制造直径133毫米，长度为12米的321号无缝钢管；采用直径175毫米，长度为2000毫米的管坯。本发明第四实施例的不锈钢无缝管制造方法的流程包括：

步骤401、对管坯进行扒皮、定心。其中，扒皮是将管坯去除表皮，去除表皮厚度为0.8mm。定心是将管坯的中心位置开一个直径35mm，深度15mm的孔，以确定管坯的中心。然后还可以进一步的对管坯进行检验、修磨、清洗。检验可以采用肉眼进行检验，以确定发现圆坯表面有裂纹、结疤等缺陷。修磨可以采用砂轮机对管坯进行打磨。清洗的主要作用是除油、脱脂、除渣。若管坯上有油，加热时将造成不锈钢增碳。先用刷子蘸取加热后的碱液清洗不锈钢管坯上的油污，然后用清水冲净，最后用热高压风吹干。

步骤402、对管坯进行加热处理；由于不锈钢低温热导性差，为防止管坯出现裂纹，同时也为了将不锈钢中的氢逼出来。预热处理可以包括缓慢加热阶段和快速加热阶段。在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为约130分钟，以逐渐将管坯加热到800℃左右。然后当加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在40分钟左右的时间内，使管坯的温度度达到约1185℃。然后保持1160℃温度加热约30分钟左右，进行均匀加热。

步骤403、对管坯进行除磷处理，即：将管坯加热后把氧化铁皮除掉，预防轧制过程中将硬脆的氧化铁皮压入管内，防止造成表面尺寸精度差和内部组织恶化，以保证轧管质量。

步骤404、对管坯进行管坯穿孔，包括：采用219锥式二辊穿孔机穿孔。在本发明的一个实施方式中，可以使轧辊材质为60Mn，导板材质为高铬铸铁，顶头材质为钼基合金。穿孔前，钼基顶头预热成暗红色（约850℃～950℃），然后，在上面均匀涂抹玻璃粉进行润滑。导板在靠近旋转管坯金属流进导板一侧的辊面安装，以防轧卡。轧辊送进角9.5°，穿孔温度1140℃，穿孔速度0.35m/s，管坯穿孔延伸率2.25。

步骤405、对管坯进斜轧延伸，包括：采用219锥式二辊穿孔机穿孔，轧辊材质为60Mn，轧管机芯棒工作面材质为H13，导盘材质为球墨铸铁；毛管轧前进行感应加热升温，开轧温度1140℃，终轧温度在1100 ℃；轧制速度0.7m/s；延伸率2。

步骤406、对管坯进行微张力减径，管坯定减径前温度1065℃，减径机平均减径量为2%。

步骤407、对冷却后的不锈钢管坯，进行酸洗、切头尾，经过一道次冷拔和/或冷轧，然后进行热处理、矫直、探伤、检验、修磨、包装和入库。

 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、对管坯进行预处理；

步骤2、对管坯进行加热处理；

步骤3、对管坯进行斜轧穿孔，并进行斜轧延伸；

步骤4、对管坯进行微张力减径后，进行冷轧和/或冷轧。

2.根据权利要求1所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述预处理包括：

步骤11、对管坯进行扒皮，以将管坯表面去除预定厚度；

步骤12、在管坯的中心位置加工出一个预设直径和深度的定心孔；

步骤13、对管坯进行检疫以确定发现圆坯表面有缺陷；

步骤14、对管坯进行打磨；

步骤15、对管坯进行清洗，以继续拧除油、脱脂、除渣。

3.根据权利要求1所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述对管坯进行加热处理包括：

步骤21、首先对管坯进行缓慢加热，即在120~150分钟内将管坯温度加热到800~850℃；

步骤22、然后对管坯进行快速加热，即在30~40分钟内将管坯加热到1140～1200℃；

步骤23、然后对管坯进行均匀加热，即在1080～1180℃对管坯加热30~40分钟。

4.根据权利要求3所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述对管坯进行加热处理包括：

步骤2a、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为120分钟，以逐渐将管坯加热到850℃；

步骤2b、当加热炉温达到850℃后，采用快速加热，以在30分钟的时间内，使管坯的温度度达到1190℃；

步骤2c、保持1180℃温度加热40分钟，进行均匀加热。

5.根据权利要求3所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述对管坯进行加热处理包括：

步骤2A、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为130分钟，以逐渐将管坯加热到800；

步骤2B、加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在35分钟的时间内，使管坯的温度度达到1180℃；

步骤2c、保持1170℃温度加热30分钟左右，进行均匀加热。

6.根据权利要求3所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述对管坯进行加热处理包括：

步骤2i、在预热段采用缓慢加热方式，管坯预热时间为130分钟，以逐渐将管坯加热到800℃；

步骤2ii、当加热炉温达到800℃后，采用快速加热，以在40分钟的时间内，使管坯的温度度达到1185℃；

步骤2iii、保持1160℃温度加热30分钟左右，进行均匀加热。

7.根据权利要求1所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，在步骤2和步骤3之间还包括：

步骤2’、对管坯进行除磷处理，即：将管坯加热后把氧化铁皮除掉。

8.根据权利要求1所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述微张力减径具体为：

步骤4’、将管坯加热到1050~1100℃，并将管坯减径1.8%~2.2%。

9.根据权利要求1所述的不锈钢无缝管制造方法，其特征在于，所述步骤4之后还包括：

步骤5、对管坯进行热处理、矫直后进行探伤。

Images