CN103624102B - 冷拔油缸管的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供冷拔油缸管的加工方法，包括以下步骤：步骤一：钢管打头；步骤二：钢管钻孔；步骤三：钢管酸洗；步骤四：钢管磷化；步骤五：钢管皂化；步骤六：钢管冷拔。能够解决目前冷拔工艺存在缺陷的问题，适用于需要大幅度减少壁厚的油缸管冷拔，并且能够提高冷拔后油缸管的质量，保证冷拔后油缸管的壁厚均匀，内外表面光滑。

Description

冷拔油缸管的加工方法
技术领域
本发明涉及钢管加工领域，具体涉及冷拔油缸管的加工方法。
背景技术
冷拔钢管用拉拔、挤压、穿孔等方法生产的整根钢管表面没有接缝的钢管，是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经冷拨制成，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。钢管包括油缸管、无缝钢管等多个种类，油缸管相对于无缝钢管，有以下优点：外径更小；冷拔成品精度高；表面质量好；钢管横面积更复杂；钢管性能更优越；金属比较密。现有的冷拔钢管的加工方法主要针对的是无缝钢管，普通的冷拔工艺会导致加工的钢管的内外表面的质量差，经常会存在凹坑、麻点、划伤等缺点，难以符合要求；也有一些合理的冷拔工艺，例如专利申请号为201010614321.2的中国专利，提供了航空级无缝不锈钢管冷拔工艺，包括以下步骤：去油、固熔处理、酸洗原材料、游动冷轧、游动冷拔、出成品，但是该冷拔工艺主要针对的是无缝不锈钢管，制成的成品相对于原始钢管只能减少有限的壁厚，而油缸管需要冷拔减少的壁厚会超过1cm，如果采用该方法来对油缸管进行冷拔，就会损坏冷拔机，同时会损伤钢管，使得钢管的冷拔不均匀，导致钢管报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供冷拔油缸管的加工方法，能够解决目前冷拔工艺存在缺陷的问题，适用于需要大幅度减少壁厚的油缸管冷拔，并且能够提高冷拔后油缸管的质量，保证冷拔后油缸管的壁厚均匀，内外表面光滑。
为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：冷拔油缸管的加工方法，包括以下步骤：
步骤一：钢管打头：将钢管头部加热，然后将加热的钢管头部放入空气锤头机中，将钢管沿着其轴心旋转180°，将钢管头部打成S型或者ω型；
步骤二：钢管钻孔：将钢管放在立式钻床上，采用不同直径的钻头在钢管头部进行打孔；
步骤三：钢管酸洗：利用布带将钢管放入硫酸槽中，并将钢管在硫酸槽中翻动3到4次，使硫酸能顺利进行钢管内壁中，然后进行酸洗，控制酸液浓度75～300克/升，酸洗缸温度35～70℃，在酸洗过程中，将钢管进行一到两次的翻动，保证钢管内外表面的氧化皮全部酸洗掉，然后加入硫脲防止过酸洗；
步骤四：钢管磷化：先将酸洗完成的钢管进行水洗，以除去钢管中残留酸液，然后将钢管放入磷化池中进行磷化处理，时间为5～15min，控制磷化池中磷化液的游离酸度0.010mol/l～0.018mol/l，总酸度＞0.2mol/l，亚铁离子浓度＜5g/l；
步骤五：钢管皂化：磷化后的钢管进行风干，然后直接放入肥皂池中进行皂化，时间为5～10min；
步骤六：钢管冷拔：将钢管放入冷拔机上，将冷拔机芯棒送入钢管内，开始拔制，冷拔每一道次的变形延伸系数控制在1.06～1.13，拉拔5～6道次使得壁厚均匀、钢管表面光滑，形成成品，成品壁厚相对于原始壁厚减少1.5～1.8cm。
作为优选，所述步骤四中每天两次对磷化池中的磷化液进行取样分析，测定游离酸度、总酸度和亚铁离子浓度，并采用磷化液母液对磷化池中的游离酸度、总酸度进行调节控制，采取抽取磷化池底部沉淀物来调整亚铁离子浓度。
作为优选，所述步骤六中在每一道次冷拔后均进行钢管磷化、钢管皂化处理，直至最后一道次冷拔结束，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。
作为优选，所述步骤六中在第2道次冷拔后或者在第3道次冷拔后，先进行钢管退火，再进行钢管酸洗，然后再进行钢管磷化、钢管皂化处理，钢管酸洗的步骤与步骤三相同，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。
作为优选，所述步骤六中钢管退火时，热处理炉温为AC3+30℃，热处理保温系数为1.5min/mm。
有益效果：
本发明采用上述技术方案提供冷拔油缸管的加工方法，能够解决目前冷拔工艺存在缺陷的问题，适用于需要大幅度减少壁厚的油缸管冷拔，并且能够提高冷拔后油缸管的质量，保证冷拔后油缸管的壁厚均匀，内外表面光滑。
具体实施方式
冷拔油缸管的加工方法，包括以下步骤：
步骤一：钢管打头：将钢管头部加热，然后将加热的钢管头部放入空气锤头机中，将钢管沿着其轴心旋转180°，将钢管头部打成S型或者ω型；
步骤二：钢管钻孔：将钢管放在立式钻床上，采用不同直径的钻头在钢管头部进行打孔；
步骤三：钢管酸洗：利用布带将钢管放入硫酸槽中，并将钢管在硫酸槽中翻动3到4次，使硫酸能顺利进行钢管内壁中，然后进行酸洗，控制酸液浓度75～300克/升，酸洗缸温度35～70℃，在酸洗过程中，将钢管进行一到两次的翻动，保证钢管内外表面的氧化皮全部酸洗掉，然后加入硫脲防止过酸洗；
步骤四：钢管磷化：先将酸洗完成的钢管进行水洗，以除去钢管中残留酸液，然后将钢管放入磷化池中进行磷化处理，时间为5～15min，控制磷化池中磷化液的游离酸度0.010mol/l～0.018mol/l，总酸度＞0.2mol/l，亚铁离子浓度＜5g/l；
步骤五：钢管皂化：磷化后的钢管进行风干，然后直接放入肥皂池中进行皂化，时间为5～10min；
步骤六：钢管冷拔：将钢管放入冷拔机上，将冷拔机芯棒送入钢管内，开始拔制，冷拔每一道次的变形延伸系数控制在1.06～1.13，拉拔5～6道次使得壁厚均匀、钢管表面光滑，形成成品，成品壁厚相对于原始壁厚减少1.5～1.8cm。
所述步骤四中每天两次对磷化池中的磷化液进行取样分析，测定游离酸度、总酸度和亚铁离子浓度，并采用磷化液母液对磷化池中的游离酸度、总酸度进行调节控制，采取抽取磷化池底部沉淀物来调整亚铁离子浓度。所述步骤六中在每一道次冷拔后均进行钢管磷化、钢管皂化处理，直至最后一道次冷拔结束，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。所述步骤六中在第2道次冷拔后或者在第3道次冷拔后，先进行钢管退火，再进行钢管酸洗，然后再进行钢管磷化、钢管皂化处理，钢管酸洗的步骤与步骤三相同，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。所述步骤六中钢管退火时，热处理炉温为AC3+30℃，热处理保温系数为1.5min/mm。
步骤二中的钢管钻孔解决了钢管在钢管酸洗、钢管磷化及钢管皂化时，酸洗液、磷化液、皂化液在钢管内部流动的均匀性，有效的增加内外表面质量；在钢管经过步骤四的钢管磷化后，在钢管表面形成一层具有良好塑性的多空片状结晶磷化锌薄膜，可以吸附大量的润滑剂，即步骤五中的肥皂池内的肥皂液，为冷拔做准备；步骤六中冷拔机上的模具的入口锥度为弧形，有利于钢管入模具时改善变形程度，同时可以保证拔制过程稳定，有利于小变形的拉拔，从而达到改善钢管表面粗糙度。
我们以冷拔道次6次为例，加工过程为：钢管打头，钢管钻孔，钢管酸洗，钢管磷化，钢管皂化，钢管冷拔一次，钢管磷化，钢管皂化，钢管冷拔二次，钢管退火，钢管酸洗，钢管磷化，钢管皂化，钢管冷拔三次，钢管磷化，钢管皂化，钢管冷拔四次，钢管磷化，钢管皂化，钢管冷拔五次，钢管磷化，钢管皂化，冷拔六次至成品，钢管最终成品粗糙度Ra≦0.8um，远远超过了标准要求≦3.2um，内径公差甚至可以达到±0.03mm。能够解决目前冷拔工艺存在缺陷的问题，适用于需要大幅度减少壁厚的油缸管冷拔，并且能够提高冷拔后油缸管的质量，保证冷拔后油缸管的壁厚均匀，内外表面光滑。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.冷拔油缸管的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：钢管打头：将钢管头部加热，然后将加热的钢管头部放入空气锤头机中，将钢管沿着其轴心旋转180°，将钢管头部打成S型或者ω型；
步骤二：钢管钻孔：将钢管放在立式钻床上，采用不同直径的钻头在钢管头部进行打孔；
步骤三：钢管酸洗：利用布带将钢管放入硫酸槽中，并将钢管在硫酸槽中翻动3到4次，使硫酸能顺利进行钢管内壁中，然后进行酸洗，控制酸液浓度75～300克/升，酸洗缸温度35～70℃，在酸洗过程中，将钢管进行一到两次的翻动，保证钢管内外表面的氧化皮全部酸洗掉，然后加入硫脲防止过酸洗；
步骤四：钢管磷化：先将酸洗完成的钢管进行水洗，以除去钢管中残留酸液，然后将钢管放入磷化池中进行磷化处理，时间为5～15min，控制磷化池中磷化液的游离酸度0.010mol/l～0.018mol/l，总酸度＞0.2mol/l，亚铁离子浓度＜5g/l；每天两次对磷化池中的磷化液进行取样分析，测定游离酸度、总酸度和亚铁离子浓度，并采用磷化液母液对磷化池中的游离酸度、总酸度进行调节控制，采取抽取磷化池底部沉淀物来调整亚铁离子浓度；
步骤五：钢管皂化：磷化后的钢管进行风干，然后直接放入肥皂池中进行皂化，时间为5～10min；
步骤六：钢管冷拔：将钢管放入冷拔机上，将冷拔机芯棒送入钢管内，开始拔制，冷拔每一道次的变形延伸系数控制在1.06～1.13，拉拔5～6道次使得壁厚均匀、钢管表面光滑，形成成品，成品壁厚相对于原始壁厚减少1.5～1.8cm。
2.根据权利要求1所述的冷拔油缸管的加工方法，其特征在于：所述步骤六中在每一道次冷拔后均进行钢管磷化、钢管皂化处理，直至最后一道次冷拔结束，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。
3.根据权利要求2所述的冷拔油缸管的加工方法，其特征在于：所述步骤六中在第2道次冷拔后或者在第3道次冷拔后，先进行钢管退火，再进行钢管酸洗，然后再进行钢管磷化、钢管皂化处理，钢管酸洗的步骤与步骤三相同，钢管磷化的步骤与步骤四相同，钢管皂化的步骤与步骤五相同。
4.根据权利要求3所述的冷拔油缸管的加工方法，其特征在于：所述步骤六中钢管退火时，热处理炉温为AC3+30℃，热处理保温系数为1.5min/mm。
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