CN104668908A - 一种不锈钢焊接钢管的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，包括：将一定质量酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液对不锈钢板表面进行两次冲洗后将不锈钢板分两次进行热处理，热处理的不锈钢板通过分条机和冷轧设备精轧至所需内径和壁厚的毛坯管；所得的毛坯管进行焊接和内外焊道的打磨处理，后对毛坯管进行调直，采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，对毛坯管内部进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中进行浸泡处理，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。本发明有益效果：有效的消除了不锈钢钢带加工过程中产生的应力，并在其表面形成一层均匀的保护层，能持久的保护其表面氧化斑点锈迹再生，有效提高抗腐蚀能力，延长不锈钢焊接钢管的使用寿命。

Description

一种不锈钢焊接钢管的加工工艺
技术领域
本发明涉及不锈钢管技术领域。更具体地说，本发明涉及一种不锈钢焊接钢管的加工工艺。
背景技术
不锈钢焊接钢管简称不锈钢焊管，常用钢材或钢带经过机组和模具卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。不锈钢焊管主要用于换热器管、流体管、压力管道、机械结构用管、城市景观、等行业上，不锈钢焊接钢管是一种中空的长条钢材，大量用作输送流体的管道，如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等，因重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用于用于汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。
现有的不锈钢焊接钢管使用环境中由于空气、湿度、水分、土壤等因素的存在，使得不锈钢焊接钢管易腐蚀、氧化，从而降低不锈钢焊接钢管的使用寿命，导致不锈钢焊接钢管的的使用环境要求高。另外现有不锈钢焊接钢管因重量较轻，所以抗压强度小,并且在加工生产中易出现扭曲、容易产生旋压纹导致生产的不锈钢焊接钢管的精度较差成品率低，市场上缺少一种具有高强度和优良的耐冲击性能的不锈钢焊接钢管。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，提高不锈钢焊接钢管的成品率，并有效的增加不锈钢焊接钢管的抗压强度，降低在使用过程中环境对不锈钢焊接钢管的损伤。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为1：0.02-0.04：0.05-0.07的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗；
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到700-800℃，并保温30min-40min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到800-850℃，并保温20min-30min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力≥2.5MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌40-50min，然后在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
优选的是，在所述步骤一之前还包括：
将不锈钢卷材通过压平设备进行压平处理得到所述不锈钢板。
优选的是，所述步骤一中，两次冲洗过程为：
第一次冲洗：将高压清洗器的压力设置在6-8MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为10-20s；
第二次冲洗：将高压清洗器的压力设置在4-6MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为30-40s。
优选的是，所述步骤四和步骤五之间还包括：
将调直后的毛坯管通过无缝钢管探伤仪进行无损检测。
优选的是，所述酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的质量百分比为1：0.03：0.05。
优选的是，所述步骤一中酸性溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种，所述缓蚀剂为无机缓蚀剂，所述无机缓蚀剂为盐酸酸洗缓蚀剂，所述抑雾剂为无机酸抑雾剂。
优选的是，所述步骤五中化学钝化溶液为盐酸25-32wt％，高锰酸钾2.5-3.5wt％，重铬酸钾9.5-11wt％，苯并二唑3-5wt％。
优选的是，所述化学钝化溶液为盐酸28wt％，高锰酸钾3.1wt％，重铬酸钾10.4wt％，苯并二唑4wt％。
本发明至少包括以下有益效果：首先：步骤一不锈钢板用酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂通过一定比例配制的混合溶液通过高压清洗剂进行两次冲洗，第一次在高压清洗剂压力较大的情况下将不锈钢板表面的油污、锈斑、焊斑、氧化层等污垢进行初步处理后进行第二次压力较小的冲洗，这样有效的去除了污垢，并抑制了酸雾的产生；其次：步骤二中的两次热处理有效的消除了不锈钢钢带卷制成管状的加工过程中及焊接过程中产生的应力，从而提高了不锈钢焊接钢管的性能；再次：步骤五中毛坯管在经过高压气枪的清洁后，将毛坯管在化学钝化溶液中进行浸泡，并进行搅拌，使得所得不锈钢焊接钢管表面形成一层均匀的保护层，能持久的保护不锈钢焊接钢管表面氧化斑点锈迹再生，能有效提高不锈钢的抗腐蚀能力，延长不锈钢焊接钢管的使用寿命。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，该工艺包括：
步骤一：将质量百分比为1：0.02：0.07的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗；
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到700℃，并保温40min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到850℃，并保温20min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力为2.5MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌40min，然后在常温清水中浸泡30min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
实施例2
一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，该工艺包括：
步骤一：将质量百分比为1：0.04：0.05的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗；
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到800℃，并保温30min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到850℃，并保温20min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力为4MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌50min，然后在常温清水中浸泡15min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
实施例3
一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，该工艺包括：
步骤一：将质量百分比为1：0.03：0.06的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗；
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到750℃，并保温35min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到820℃，并保温25min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力为3.5MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌45min，然后在常温清水中浸泡25min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
实施例4
一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，该工艺包括：
将不锈钢卷材通过压平设备进行压平处理得到所述不锈钢板后进行如下步骤：
步骤一：将质量百分比为1：0.025：0.06的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗：
第一次冲洗：将高压清洗器的压力设置在7MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为15s；
第二次冲洗：将高压清洗器的压力设置在4.5MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为40s。
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到720℃，并保温35min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到800℃，并保温30min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m，将调直后的毛坯管通过无缝钢管探伤仪进行无损检测；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力为3.5MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，化学钝化溶液为盐酸28wt％，高锰酸钾3.1wt％，重铬酸钾10.4wt％，苯并二唑4wt％组成的混合物，循环搅拌45min，然后在常温清水中浸泡20min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
为了说明本发明的效果，发明人提供比较实验如下：
比较例1
在步骤一中的高压清洗器的压力设置为2MP对不锈钢板表面进行冲洗，其余参数与实例1中的完全相同，工艺过程也完全相同。
比较例2
步骤二中采用的方法为：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后对不锈钢板进行一次热处理，控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到600℃，并保温30min，之后自然冷却至室温。其他步骤与实例2中的完全相同，工艺过程也完全相同。
比较例3
在步骤五中将毛坯管在成分为盐酸20wt％，高锰酸钾5wt％，重铬酸钾8wt％，苯并二唑4wt％组成的化学钝化溶液中进行浸泡，其余参数与实例4中的完全相同，工艺过程也完全相同。
通过对实施例和比较例进行验证，得到如下结论：
比较例1与实施例1相比，实例1中设置高压清洗器的压力≥4MP，其去污效果显著高于比较例1中采用2MP的情况，比较例1冲洗后的不锈钢表面的油污、锈斑、焊斑、氧化层等污垢没有彻底清洗干净。
比较例2与实施例2相比，步骤二中采用一次热处理，并且温度低于本发明所述的温度范围，结果得到的不锈钢焊接钢管成品管与实施例2相比，在抗压性能的测试中抗压强度小、精度较差、成品率低。
比较例3与实施例4相比，步骤五中化学钝化溶液的配比不在本发明所述的比例范围内，经过在相同条件的湿度、温度的环境下处理后，进行比较例3与实施例4制备的不锈钢焊接钢管的抗腐蚀性能和使用寿命的测试，结果发现比较例3得到的不锈钢焊接钢管的抗腐蚀能力差、使用寿命短。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (8)

1.一种不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将质量百分比为1：0.02-0.04：0.05-0.07的酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的混合溶液加入高压清洗器内，设置高压清洗器的压力≥4MP，并用其对不锈钢板表面进行两次冲洗；
步骤二：将步骤一中经过冲洗后的不锈钢板置于高温炉中，然后分两次对不锈钢板进行热处理，首先控制高温炉以50℃/min的加热速率使炉内温度加热到700-800℃，并保温30min-40min，之后自然冷却至室温，然后再控制高温炉以60℃/min的加热速率使炉内温度加热到800-850℃，并保温20min-30min，之后自然冷却至室温；
步骤三：将步骤二中经过热处理的不锈钢板通过分条机分成多条所需宽度相同的钢带，再将所述多条钢带经过冷轧设备精轧至所需壁厚的毛坯管；
步骤四：将步骤三所得的毛坯管采用氩弧焊接方法进行焊接，然后将毛坯管在冷水中进行浸泡冷却至室温，将冷却的毛坯管通过钢管水磨机进行内外焊道的打磨处理，然后通过钢管调直机对毛坯管进行调直，经过调直后的毛坯管直线度为≤2mm/m；
步骤五：采用浸泡甲苯的纤维布，并借助高压气枪的压力，设置高压气枪压力≥2.5MP，推进纤维布穿过步骤四所得毛坯管内部进行多次擦拭，进行去油和清洁处理，然后将毛坯管置于化学钝化溶液中浸泡，循环搅拌40-50min，然后在常温清水中浸泡15-30min，取出后用水冲洗干净，最后得到不锈钢焊接钢管成品管。
2.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，在步骤一之前还包括：
将不锈钢卷材通过压平设备进行压平处理得到所述不锈钢板。
3.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述步骤一中，两次冲洗过程为：
第一次冲洗：将高压清洗器的压力设置在6-8MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为10-20s；
第二次冲洗：将高压清洗器的压力设置在4-6MP，并控制其在每平米不锈钢板上停留的冲洗时间为30-40s。
4.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述步骤四和步骤五之间还包括：
将调直后的毛坯管通过无缝钢管探伤仪进行无损检测。
5.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述酸性溶液、缓蚀剂和抑雾剂的质量百分比为1：0.03：0.05。
6.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述步骤一中酸性溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种，所述缓蚀剂为无机缓蚀剂，所述无机缓蚀剂为盐酸酸洗缓蚀剂，所述抑雾剂为无机酸抑雾剂。
7.如权利要求1所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述步骤五中化学钝化溶液为盐酸25-32wt％，高锰酸钾2.5-3.5wt％，重铬酸钾9.5-11wt％，苯并二唑3-5wt％。
8.如权利要求7所述的不锈钢焊接钢管的加工工艺，其特征在于，所述化学钝化溶液为盐酸28wt％，高锰酸钾3.1wt％，重铬酸钾10.4wt％，苯并二唑4wt％。
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