CN102626714B - 改善空心坯质量的预变形工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善空心坯质量的预变形工艺，包括以下步骤：(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度。本发明改善空心坯质量的预变形工艺，通过给予空心坯一定的变形量，可以改善离心铸造坯的粗大原始铸造组织，减小晶间铸造缺陷，在晶间产生再结晶，从组织、晶粒度等方面提高管坯质量，改善管坯的塑性、韧性，从而提高后续正常轧制的成材率、提高产品性能及质量。

Description

改善空心坯质量的预变形工艺
技术领域
本发明属于空心管坯铸造领域，特别是涉及一种改善空心坯质量的预变形工艺。
背景技术
空心坯料在钢管制备中，应用非常广泛，空心坯料包括单金属离心铸造坯，复合金属坯，机加工空心坯。
传统上挤压设备生产诸多难变形金属时，仍会出现由于挤压参数或温度选择不当，出现钢管内裂情况。
现在多数复合金属管的其中一层是直接使用的贵重金属：如镍基合金或不锈钢，另一层是成本低廉但是韧性或硬度同样适用应用环境的金属。若采用挤压机直接挤压某些复合管：如L360NS/316L，造成工序成本上升过多，也失去了复合金属的意义。
采用斜轧工艺轧制空心坯料，由于斜轧的剪切应力及反复的拉、压应力的存在，使得在轧制原始状态较差的空心坯时，很容易产生轧裂、轧折、内部或外部翘皮、双金属管离层等轧制缺陷，产生大量废品、次品，不能达到既降低生产工序成本又提高成材率的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改善空心坯质量的预变形工艺，通过该工艺，可以改善空心坯质量，使其更适应后续的传统热变形工艺，以生产高质量、低成本的钢管。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种改善空心坯质量的预变形工艺，包括以下步骤：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；
(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；
(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度，以下实施例中的温度，根据化学成分的变化轧制温度会有微调。
本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中所述内壁扩孔扩大率为5％～35％，预变形率1.05～11。预变形率指进行预变形后的管坯长度与原管坯长度的比值。
本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中步骤(3)中，在40-60s内完成内壁扩孔。
本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中步骤(3)中，在61-75s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度。
本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中所述管坯为单金属离心铸造坯、双金属离心铸造复合坯、机加工空心坯。
本发明改善空心坯质量的预变形工艺，通过内壁扩孔，给予空心坯一定的变形量，可以改善离心铸造坯的粗大原始铸造组织，减小晶间铸造缺陷，在晶间产生再结晶，从组织、晶粒度等方面提高管坯质量，改善管坯的塑性、韧性，从而提高后续正常轧制的成材率、提高产品性能及质量。尤其适用于离心铸造坯，由于该工艺可提高空心坯质量，因此对于离心坯，可采用较小的内外层坯料加工量，可用斜轧等普通轧制代替挤压工艺，具有低成本，高质量、高成材率的特性。此外，进行预变形工艺后的管坯，再进行挤压时，可以增大挤压速度及变形量，从而提高挤压生产效率及产品质量。
具体实施方式
本发明改善空心坯质量的预变形工艺包括以下步骤：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；
(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；管坯正常轧制温度根据钢种不同而不同，此处属于现有技术，因此在此不再给具体温度值。
(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度，
(4)进行正常轧制；
(5)钢管检验、入库。
上述轧制可以是斜轧、周轧等普通轧制或挤压等其他各种钢管的热轧制工艺。
实施例1：
传统工艺采用16MnV/GCr15斜轧时(轧制温度1180-1220℃)，管坯内表面加工量为3-5mm，斜轧成型率80％，成材率75％，废品中多为内折，离层，内裂。采用管坯内表面加工量为2-3mm的管坯，轧制废品增加30％。
对该空心坯进行预变形工艺，步骤如下：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉20支；
(2)达到管坯正常轧制温度1220℃后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；
(3)进行内壁扩孔，其中5支30秒，5支32秒，5支33秒，5支35秒，扩大率5％，预变形率1.05，测得温度为1200-1205℃。
(4)进行正常斜轧；
(5)钢管检验、入库。
检验得斜轧成型率95％，成材率88％，废品中内折、内裂消失，离层率减少50％。采用管坯内表面加工量为2-3mm的管坯，轧制质量仍保持良好。
实施例2：
传统工艺采用L360NS/L360斜轧时(轧制温度1230-1260℃)，管坯内表面加工量为4-6mm，斜轧成型率40％，成材率25％，废品中多为内裂，离层。采用管坯内表面加工量为3-4mm的管坯，轧制废品增加23％。
对该空心坯进行预变形工艺，步骤如下：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉10支；
(2)达到管坯正常轧制1250℃温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；
(3)4支进行内壁扩孔用时分别为55秒、56秒、56秒、60秒，扩大率20％，预变形率1.08，测温1235℃、1233℃、1233℃、1230℃，直接进行工序(4)；其中另外6支内壁扩孔用时分别为61秒、61秒、62秒、64秒、61秒、65秒，扩大率20％，预变形率1.08，测温1229℃、1228℃、1227℃、1225℃、1228℃、1220℃。入炉加热至1250℃进行工序(4)；
(4)进行正常斜轧；
(5)钢管检验、入库。
检验得斜轧成型率85％，成材率70％，废品中内裂消失，离层率减少35％。采用管坯内表面加工量为4mm的管坯，轧制质量仍保持良好。
实施例3：
对316H/GH800(轧制温度1250-1270℃)冶金复合离心坯进行预变形工艺，步骤如下：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉10支；
(2)达到管坯正常轧制温度1260℃后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；
(3)进行内壁扩孔，其中5支85秒，5支90秒，内孔扩大率35％，预变形率1.1，测温1220-1230℃，再将管坯入炉加热至1250℃出炉。
(4)进行正常斜轧；
(5)钢管检验、入库。
斜轧成材率提高50％，废品中内裂减少75％。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种改善空心坯质量的预变形工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；
(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；
(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度，所述内壁扩孔扩大率为5％～35％，预变形率1.05～1.1。
2.根据权利要求1所述的改善空心坯质量的预变形工艺，其特征在于：步骤(3)中，在40-60s内完成内壁扩孔。
3.根据权利要求1所述的改善空心坯质量的预变形工艺，其特征在于：步骤(3)中，在61-75s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的改善空心坯质量的预变形工艺，其特征在于：所述管坯为单金属离心铸造坯、双金属离心铸造复合坯、机加工空心坯。
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