CN103846614A - 一种防止nd钢表面热裂的低温穿孔工艺 - Google Patents

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    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
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Abstract

本发明涉及一种防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺，该工艺包括以下几个步骤：（1）将管坯剪断至所需长度；（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；（3）将剪断后的管坯加热至1000~1050℃±10℃，而后根据钢管壁厚选择保温时间，一般为40~80分钟；（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为970~1020℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；（5）穿孔结束后利用余热进行打头。本发明克服了ND钢在较高温度下穿孔时出现的热脆现象，可生产出表面质量和耐硫酸露点腐蚀性能都比较优异的ND钢无缝钢管。

Description

一种防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺
技术领域
本发明属于金属成型加工技术领域，具体涉及一种防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺。
背景技术
在工业生产中，由于燃油或燃煤锅炉的重油或煤中通常含有2%～3%的硫，燃烧后的烟气中含有约0.2%的二氧化硫，其中1%～2%的二氧化硫经灰分和金属氧化物等的催化作用生成三氧化硫，再与燃烧气体和空气中所含的水分结合生成硫酸，当环境温度处于130～150℃以下时，烟气中的硫酸出现露点，即在金属表面凝结并对其产生腐蚀，即所谓硫酸露点腐蚀。
ND钢即09CrCuSb钢，其化学成分见下表1。ND钢是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材，广泛用于制造在高含硫烟气中服役的省煤器，空气预热器，热交换器和蒸发器等装置设备，用于抵御含硫烟气结露点腐蚀。ND钢优良的耐硫酸露点腐蚀机理是在基体表面形成一层致密且与基体金属粘附性好的非晶态尖晶石型氧化物层，即钝化膜，阻止了酸和水向钢铁基体的渗入，保护了锈层下面的基体，减缓锈蚀向钢铁材料纵深发展，从而提高了钢铁材料的耐腐蚀能力。
表1 ND钢化学成分
元素 C Si Mn P S Cr Cu Sb Fe
wt. % ≤0.12 0.20-0.40 0.35-0.65 ≤0.030 ≤0.020 0.70-1.10 0.25-0.45 0.04-0.10 余量
由于ND钢中Cu含量较高，且含有一定量的Sb，热加工过程中易出现热脆。由此导致采用常规工艺穿孔过程中，无缝管表面容易发生热裂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种耐硫酸露点腐蚀用ND钢无缝管低温穿孔工艺，防止无缝管穿孔过程中出现热裂。本发明的工艺流程为：坯料入厂验收→管坯剪断→加热→穿孔→打头
实现本发明的ND钢无缝钢管低温穿孔工艺包括以下内容:
（1）将管坯剪断至所需长度；
（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；
（3）将剪断后的管坯加热至1000~1050℃±10℃，而后根据钢管壁厚选择保温时间，一般为40~80分钟；
（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为970~1020℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；
（5）穿孔结束后利用余热进行打头。
上述技术方案，步骤（3）中管坯加热温度为1000℃，步骤（4）中的穿孔温度为970℃。
上述技术方案，步骤（3）中管坯加热温度为1020℃，步骤（4）中的穿孔温度为990℃。
上述技术方案，步骤（3）中管坯加热温度为1050℃，步骤（4）中的穿孔温度为1020℃。
采用上述技术方案后，本发明具有以下显著效果：克服了ND钢在较高温度下穿孔时出现的热脆现象，可生产出表面质量和耐硫酸露点腐蚀性能都比较优异的ND钢无缝钢管；本发明工艺生产的无缝钢管具有极高的耐硫酸露点腐蚀性能，与传统的碳钢管相比，耐硫酸露点腐蚀能力提高十几倍，与不锈钢管相比也能提高2~3倍，可广泛用于冶金、电力、石化等工业领域，以重油或燃煤为主要工业燃料的烟气系统中。
具体实施方式
（实施例1）
一种防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺，包括以下几个步骤：
（1）将Φ70的管坯剪断至1600mm长度；
（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；
（3）将剪断后的管坯加热至1000℃，保温40分钟；
（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为970℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；
（5）穿孔结束后利用余热进行打头。
该工艺获得的ND钢无缝管表面没有出现热裂，在70℃，50% H2SO4溶液中浸泡24小时，耐硫酸腐蚀速率为10mg/cm2.h.。
（实施例2）
（1）将Φ75的管坯剪断至1600mm长度；
（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；
（3）将剪断后的管坯加热至1020℃，保温60分钟；
（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为990℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；
（5）穿孔结束后利用余热进行打头。
该工艺获得的ND钢无缝管表面没有出现热裂，在70℃，50% H2SO4溶液中浸泡24小时，耐硫酸腐蚀速率为9.2mg/cm2.h.。
（实施例3）
（1）将Φ80的管坯剪断至1600mm长度；
（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；
（3）将剪断后的管坯加热至1050℃，保温80分钟；
（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为1020℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；
（5）穿孔结束后利用余热进行打头。
该工艺获得的ND钢无缝管表面没有出现热裂，在70℃，50% H2SO4溶液中浸泡24小时，耐硫酸腐蚀速率为8.9mg/cm2.h.。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺；其特征在于：包括以下步骤：
（1）将管坯剪断至所需长度；
（2）对圆棒管坯进行剥皮处理，剥皮深度为0.5mm~2mm；
（3）将剪断后的管坯加热至1000~1050℃±10℃，而后根据钢管壁厚选择保温时间，一般为40~80分钟；
（4）在直流变频穿孔机上进行穿孔，穿孔温度为970~1020℃；加载载荷电流≤1500A，穿孔速度为500转/分；
（5）穿孔结束后利用余热进行打头。
2.根据权利要求1所述的防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺，其特征在于：步骤（3）中管坯加热温度为1000℃，步骤（4）中的穿孔温度为970℃。
3.根据权利要求1所述的防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺，其特征在于：步骤（3）中管坯加热温度为1020℃，步骤（4）中的穿孔温度为990℃。
4.根据权利要求1所述的防止ND钢表面热裂的低温穿孔工艺，其特征在于：步骤（3）中管坯加热温度为1050℃，步骤（4）中的穿孔温度为1020℃。
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