CN103789522A - 小直径无缝钢管冷轧新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小直径无缝钢管冷轧新工艺，包括以下步骤：检查来料钢管，将钢管放入酸洗槽内酸洗，将酸洗后的钢管放入磷化槽内磷化，将磷化后的钢管放入皂化池皂化，将钢管放入中频感应加热器中进行无氧化退火处理，对无氧化退火处理的钢管采用二辊轧机进行1道次冷轧，成品入库。该工艺流程简单，磷化沉渣少，且回避了多次酸洗等工艺，经济效益更高。

Description

小直径无缝钢管冷轧新工艺

技术领域

本发明属于无缝钢管制造领域，具体涉及一种小直径无缝钢管冷轧新工艺。 

背景技术

随着我国经济的不断发展，无缝钢管的需求量越来越大。无缝钢管的加工工艺分为冷拔和热轧两种。但是现在的冷拔工艺制作无缝钢管时需经过多次冷拔工序，一般先将毛管酸洗、磷化、皂化；然后进行冷拔，冷拔后进行退火处理，退火处理后进行半成品酸洗、磷化、皂化处理；最后循环3-4道次冷拔、退火、酸洗、磷化、皂化，工序繁琐，能源消耗量大，产品成材率低。 

发明内容

针对上述现有技术，本发明旨在提供一种小直径无缝钢管冷轧新工艺，该工艺流程简单，磷化沉渣少，且回避了多次酸洗等工艺，经济效益更高。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种小直径无缝钢管冷轧新工艺，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）检查来料钢管，确保其无纹理、裂缝、麻点等缺陷； 

（2）将钢管放入酸洗槽内，酸洗槽按照每升0.1-0.5克的比例加入缓蚀剂，酸洗槽上方安装酸洗搅动机在酸洗槽内搅动，酸洗时间10-45min，酸洗温度为40-65℃，酸液浓度为15-24％，取出后用高压清水冲洗2次水洗后要立即倾斜的吊放于冲洗台开口，端朝向较低的一面； 

（3）将酸洗后的钢管放入磷化槽内，并在磷化槽中加入苯并三氮唑作为缓蚀剂，磷化时间为10-55min，磷化温度60-70℃，磷化液总酸度为25-35点，游离酸为2-4点，取出后干燥； 

（4）将磷化后的钢管放入皂化池，皂化时间为3-10min，皂化温度为40-70℃，脂肪酸含量为30-80g/L，皂化1-2次，取出后干燥； 

（5）将钢管放入中频感应加热器中进行无氧化退火处理，退火温度为700-800°，退火时间5-8min； 

（6）对无氧化退火处理的钢管采用二辊轧机进行1道次冷轧，冷轧速度为 每分钟0.1-0.3m； 

（7）成品入库。 

本发明的有益效果：当采用这种工艺后，只需要一次酸洗，且酸洗效果好，酸洗速度快，磷化沉渣少，由于采用了无氧化退火，所以不会像以往每次冷拔后，再次出现氧化，避免了要多次酸洗去除氧化层，并采用二辊轧机进行大变形量轧制，进行一次轧制即可成形，由于回避了多次酸洗等工艺，酸液、磷化剂、皂化剂及能源消耗成本大幅降低，无缝钢管的成材率提高，并降低了各类设备的磨损，延长了设备的使用寿命。 

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。 

一种小直径无缝钢管冷轧新工艺，包括以下步骤： 

（1）检查来料钢管，确保其无纹理、裂缝、麻点等缺陷； 

（2）将钢管放入酸洗槽内，用以洗去钢管表面的氧化层，酸洗槽按照每升0.1-0.5克的比例加入缓蚀剂，酸洗槽上方安装酸洗搅动机在酸洗槽内搅动，酸洗时间10-45min，酸洗温度为40-65℃，酸液浓度为15-24％，取出后用高压清水冲洗2次水洗后要立即倾斜的吊放于冲洗台开口，端朝向较低的一面，有利于清水流走；在实际生产过程中，酸洗时硫酸溶液的浓度由5%增加到24%时，酸洗速度提高一倍，这时酸洗时间最短。如果浓度继续增加（超过24%），酸洗速度反而下降。当硫酸溶液浓度过高时，硫酸的氧化和钝化性质增强，钢坯表面生成的钝化薄膜，阻碍酸与金属铁继续作用，酸洗时间增加。当硫酸溶液浓度接近57%时，钢材料表面完全钝化，金属铁停止溶解。酸液浓度过低，也会降低酸洗质量，造成欠酸洗，并降低酸洗能力，所以选择酸液浓度为15-24%，硫酸溶液的温度对酸洗速度的影响比浓度对酸洗速度的影响要大的很多，当温度由16℃时，温度只升高2.3倍，酸洗速度却提高14倍，当硫酸浓度由5%增加到24%时，浓度增加了5倍，而酸洗速度只提高一倍。在实际生产中发现，酸洗温度控制在45～65℃比较好，酸洗速度较温度16℃时提高了20倍。硫酸酸洗的特点是钢的铁基体的溶解，产生的大量的氢原子和氢气泡。造成的后果是金属损失大，容易产生过酸洗使钢管成为废品，同时消耗大量的硫酸；其次是氢原子被铁基体吸收。引起氢脆，降低钢的机械性能；另外溢出的气泡带走了极微小的酸滴，产生大量的酸雾，恶化工作环境，影响工人身体健康。四是严重 腐蚀车间的设备和厂房，要克服上述缺点，在硫酸溶液中加入既能减少钢基溶解和原子氢向刚中扩散，同时又不减低氧化铁皮溶解速度的缓蚀剂，同时缓蚀剂也起着泡沫剂的作用。具体的所述缓蚀剂采用吡啶及其衍生物类，这类缓蚀剂的原料是从煤焦油或贝母油炼制过程中的到的副产品中分离出来的，主要成分是吡啶、喹啉的衍生物的混合物。这类缓蚀剂有很好的缓蚀性能和酸溶解性能，是一种高效的缓蚀剂。 

为了使得酸洗达到更好的效果，在酸洗槽上方安装有酸洗搅拌机进行搅动，使得酸洗充分，酸洗完成后，使用高压清水进行彻底的清洗，防止酸液残留影响后续生产步骤。 

（3）将酸洗后的钢管放入磷化槽内，并在磷化槽中加入苯并三氮唑作为缓蚀剂以及络合剂，磷化时间为10-55min，磷化温度60-70℃，磷化液总酸度为25-35点，游离酸为2-4点，取出后干燥；钢管磷化后能在表面形成一层磷化膜，该磷化膜能提高工件的耐磨性，令工件在机加工过程中具有润滑性，当用弯管工具加工的时候能改善变形表面的状况。在实际磷化过程中会产生磷化沉渣，磷化沉渣是磷化液与钢铁基体反应的产物FePO4,Zn3(P04)2，沉渣分为正常和异常两种，人们把在工艺控制条件下产生的一定量沉渣称为正常沉渣，这并不影响磷化效果；另外，由于外界条件的影响而使工艺条件变化或由于磷化过程中自身的消耗导致槽液成分变化所产生的沉渣(含水率80%-90%,Zn/Fe在0.5以上)，称为异常沉渣，不仅影响磷化膜的形成和促进剂去极化作用，并吸附于磷化膜，不易水洗掉，使磷化膜挂灰、泛黄等，影响涂层的耐蚀性和装饰性，当磷化液中加入苯并三氮唑，能减少磷化沉渣。这是因为借助有机酸活化金属表面，可改善苯并三氮唑在铁表面的吸附性，使磷化膜结晶致密，沉渣减少。为了进一步减少沉渣，还可以加入较好的络合剂，与Fe2+在溶液中形成稳定的络合物，可控制Fe2+、Fe3+的增加量，产渣量可大幅减少，络合剂可采用如柠檬酸、酒石酸，不仅有促进磷化的作用，还兼有减渣、细化结晶、降低膜重和疏松垢物等功能。根据钢管中磷化生产经验，磷化温度控制在60-70℃较好，冬季取上限，这样既能保证磷化膜质量，又能减少磷化沉渣。 

（4）将磷化后的钢管放入皂化池，皂化时间为3-10min，皂化温度为40-70℃，脂肪酸含量为30-80g/L，皂化1-2次，取出后干燥，降低摩擦，加快拉拔速度，保护表面，增加模具的使用寿命。有一定的防锈性能。经过磷化 后的钢管，表面易涂上皂化剂，皂化剂涂在钢管表面后很光滑，利于钢管冷拔。 

（5）将钢管放入中频感应加热器中进行无氧化退火处理，退火温度为700-800°，退火时间5-8min； 

（6）对无氧化退火处理的钢管采用二辊轧机进行1道次冷轧，冷轧速度为每分钟0.1-0.3m； 

（7）成品入库。 

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (1)

1.一种小直径无缝钢管冷轧新工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）检查来料钢管，确保其无纹理、裂缝、麻点等缺陷；

（2）将钢管放入酸洗槽内，酸洗槽按照每升0.1-0.5克的比例加入缓蚀剂，酸洗槽上方安装酸洗搅动机在酸洗槽内搅动，酸洗时间10-45min，酸洗温度为40-65℃，酸液浓度为15-24％，取出后用高压清水冲洗2次，水洗后要立即倾斜的吊放于冲洗台开口，端朝向较低的一面；

（3）将酸洗后的钢管放入磷化槽内，并在磷化槽中加入苯并三氮唑作为缓蚀剂，磷化时间为10-55min，磷化温度60-70℃，磷化液总酸度为25-35点，游离酸为2-4点，取出后干燥；

（4）将磷化后的钢管放入皂化池，皂化时间为3-10min，皂化温度为40-70℃，脂肪酸含量为30-80g/L，皂化1-2次，取出后干燥；

（5）将钢管放入中频感应加热器中进行无氧化退火处理，退火温度为700-800°，退火时间5-8min；

（6）对无氧化退火处理的钢管采用二辊轧机进行1道次冷轧，冷轧速度为每分钟0.1-0.3m；

（7）成品入库。