CN104841720B - 用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法,采用化学成分为C：0.95～1.05wt％、Mn：0.25～0.45wt％、Si：0.15～0.35wt％、Cr:1.40～1.65wt％、S：≤0.020wt％、P:≤0.027wt％、余量为Fe及不可避免的不纯物的外径300mm以上模铸钢锭，对模铸钢锭按照模铸钢锭镗孔制成管坯,管坯预加热处理,管坯斜轧穿孔处理制成荒管,荒管周期轧管制成轴承管加工步骤加工成大口径厚壁Gr15轴承管。本发明不需要对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理就能制成Gr15轴承管，从而进一步降低大口径厚壁轴承管的生产工艺难度，降低大口径厚壁轴承管的生产成本。

Description

用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法

技术领域

本发明涉及热轧无缝钢管生产技术领域，具体涉及一种用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法。

背景技术

轴承管是用来制造滚动轴承套圈的无缝钢管。现有的轴承管制造方法有两种，第一种方法是将轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理后，再经热穿和热锻成型；第二种方法是通过将轴承钢锭锻坯经冲孔处理后再经热碾轧成型。

无论是采用上述哪种方法，均需要对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理，这就造成轴承管生产成本高的技术问题，要生产外径300mm以上、壁厚大于40mm的大口径厚壁轴承管，需要采用450mm以上的大锻坯，这就造成轴承管的生产工艺难度高，生产成本高的技术问题。

公开号为CN104438336A的中国专利文献，针对现有普通列车车轴广泛使用的淬透性差的中碳钢在高速列车上已不适用的技术问题，公开一种35CrMo钢超厚壁无缝钢管的轧制方法，包括下述步骤：将35CrMo钢方形管坯环形炉加热至1200～1260℃，持续加热150～200min，定形成圆柱坯并冲中心孔，延伸去除冲孔杯底，皮尔格轧机轧管，氧割皮尔格头，830±10℃室式炉退火，油压机压力校直，去头定尺。该专利文献中还指出，优选的方案是将35CrMo钢方形管坯环形炉加热至1250～1260℃，持续加热180～200min。该方法能用皮尔格轧机可以生产出质量符合技术要求的35CrMo超厚壁高速列车车轴。不过超厚壁高速列车车轴相对于轴承管，生产难度较低，工艺可比性不强。断面面积大、含碳量较高，合金元素含量较高的Gr15钢锭在加热过程中极易产生热应力及组织应力，当管胚温度超过1200℃后，管坯塑性急剧下降，不能进行后续热加工成型，因此该方法中的技术方案内容不能借用到生产大口径厚壁Gr15轴承管。

公开号为CN104451381A的中国专利文献，针对现有使用的大口径Gr3低温用钢管多为焊管，即用板材焊接而成，或者是采用锻造工艺生产，其制造成本高，加工难度大的技术问题，就成分(成分以质量％计)为C：0.04～0.08、Si：0.29～0.35、Mn：0.45～0.49、P：0.011～0.012≤、S：0.0032～0.005≤、Ni：3.45～3.75、Mo：0.095～0.12，其余部分为Fe及不可避免的杂质的Gr3低温钢，公开一种大口径Gr3低温用无缝钢管及生产方法，包括以下步骤A、钢坯加热分预热、加热、均热过程；预热温度随炉温，时间12～14小时；加热分为四段：加热一段温度1000℃±10℃、时间1.5～2.0小时，加热二段温度1120℃±10℃、时间1.5～2.0小时，加热三段温度1200℃±10℃、时间1.5～2.0小时，加热四段温度1230℃±10℃、时间1.5～2.0小时；均热段温度1230℃±10℃、时间1.5～2.0小时；B、轧管采用曼式穿孔机穿孔和周期轧管机组轧制，周期轧管机组轧制变形是基于锻、轧、挤三位一体的变形方式，周期轧管机组采用Φ273～Φ720mm大孔型，轧制壁厚为15～120mm，毛管喂入量为每分钟30～100mm，轧辊转速为22～52rpm，风压为4.5～6bar，以保证大口径厚壁钢管的成形；C、热处理时的正火温度：840℃～860℃，正火时间按壁厚系数2.0～2.5min/mm进行控制；回火温度：600℃～610℃，回火时间按壁厚系数4.0～4.5min/mm进行控制，回火后空冷。通过该方法可以制成大口径Gr3低温用无缝钢管。不过，大口径Gr3低温用无缝钢管相对于轴承管，生产难度较低，工艺可比性不强。断面面积大、含碳量较高，合金元素含量较高的Gr15钢锭在加热过程中极易产生热应力及组织应力，当管胚温度超过1200℃后，管坯塑性急剧下降，不能进行后续热加工成型，因此该方法中的技术方案内容不能借用到生产大口径厚壁Gr15轴承管。

轴承管生产时，要对制成的成品管进行尺寸检查，要确保成品管的外径尺寸％D在(+0.5，+2)％范围内，壁厚尺寸％S在±10％范围内。

综上所述现有的轴承管生产技术均要采用对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理的工艺，其存在生产外径300mm以上的大口径厚壁轴承管时，需要采用更大的锻坯，轴承管的生产工艺难度高，生产成本高的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不需要对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法，从而进一步降低大口径厚壁轴承管的生产工艺难度，降低大口径厚壁轴承管的生产成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，采用化学成分为C：0.95～1.05wt％、Mn：0.25～0.45wt％、Si：0.15～0.35wt％、Cr:1.40～1.65wt％、S：≤0.020wt％、P:≤0.027wt％、余量为Fe及不可避免的不纯物的外径300mm以上模铸钢锭，将模铸钢锭加工成大口径厚壁Gr15轴承管；包括以下步骤：

步骤1、模铸钢锭镗孔制成管坯：采用镗床，沿着模铸钢锭轴线方向，镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，将模铸钢锭加工成管坯；

步骤2、管坯预加热处理：在环形炉进料口处设置热回收段，热回收段利用设置在其后的预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段的供热烧嘴燃烧产生的余热烟气对经过热回收段的管坯进行预热；管坯预加热处理时，将镗床镗制成的管坯装入环形炉，管坯在温度为620～720℃的热回收段放置180～260分钟，再将管坯移动到温度为860～960℃的预热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1010～1060℃的预热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1100～1140℃的加热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1130～1170℃的加热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1140～1170℃的均热Ⅰ段，放置45～65分钟，最后将管坯移动到温度为1150～1170℃的均热Ⅱ段，放置40～60分钟，完成管坯预加热处理；

步骤3、管坯斜轧穿孔处理制成荒管：对预加热处理后的管坯采用斜轧穿孔设备进行斜轧穿孔，穿孔机送进角为4.5°～6.5°，辗轧角为-0.3～1.0°，主电机转速为80～160rpm；

荒管周期轧管制成轴承管：对斜轧穿孔处理制成的荒管用周期轧管设备进行轧管，荒管喂送速率为每道次30～35mm，轧辊转速为43-45rpm，风压为5～25bar；

进一步，步骤2中的管坯移动为：通过炉底驱动装置驱动炉底转动实现管坯在环形炉内热回收段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段顺次移动。

进一步，炉底驱动装置为液压马达。

进一步，步骤3中的斜轧穿孔设备为二辊曼式穿孔机。

进一步，步骤4中的周期轧管设备为皮尔格轧机。

本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法适用于外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的生产，当然也适用于其他大口径厚壁轴承管的生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法，由于直接采用模铸钢锭作为坯料替代锻坯，有效降低的坯料的制作难度和制作成本；由于采用镗床在模铸钢锭上镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，去除坯料中心裂纹、缩孔集中部分，降低后续加工过程中的坯料内应力，从而提高轴承管的良品率，提高轴承管成品的力学性能，也相应提高轴承管成品的使用寿命；由于采用在环形炉设置利用烟气余热对管坯进行预热的热回收段，首先采用热回收段加热消除模铸钢锭镗孔制成管坯产生的应力，再通过预热、加热、均热处理过程的低温慢速加热的加热工艺，降低加热过程中，热应力及组织应力的产生，同时还将后续管坯斜轧穿孔的温度控制在1200℃以内，确保斜轧穿孔处理时，管坯具有良好塑性，确保管坯斜轧穿孔处理制成荒管的加工成型率高，降低管坯的不良损耗；通过采用较小的辗轧角，较小的送进角，较小的咬入速度，使管坯在斜轧穿孔设备上低速变形，即可降低穿孔的椭圆度，提高制成荒管的质量，也可大幅降低穿孔作业单位时间产生的热量，确保穿孔加工时，管坯的温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，在1200℃穿孔加工管坯，管坯的塑性变形良好，管坯加工成荒管的成型率较高；采用较小的荒管喂送速率，较小的轧辊转速，适当的风压，使荒管周期轧管低速进行，大幅降低周期轧管作业单位时间产生的热量，确保周期轧管时，荒管的温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，在1200℃扎制成承钢管，荒管的塑性变形良好，荒管加工成承钢管的成型率较高。从整体上看，本发明的各步骤在技术上相互关联，在工艺上相互配合，实现不需要对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理，将轴承管加工工艺的各步骤控制在管体具有良好塑性变形的1200℃内，从而提高加工成型的成型率，减少管体中裂纹产生的几率，降低轴承管的生产工艺难度，和降低生产成本低；本发明采用不同的轴承管制造工艺，其生产出的成品管外径尺寸％D控制在(+0.5，+2)％范围内，壁厚尺寸％S控制在±10％范围内，符合轴承管制造的要求。

2、本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法，由于工业成熟度较高的二辊曼式穿孔机来斜轧穿孔管坯制成荒管，皮尔格轧机周期轧管制成轴承管，工艺稳定性好，产业化能力强，也相应减少工艺生产线的建设成本。

附图说明

图1为本发明的用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法的实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法，采用化学成分为C：0.95～1.05wt％、Mn：0.25～0.45wt％、Si：0.15～0.35wt％、Cr:1.40～1.65wt％、S：≤0.020wt％、P:≤0.027wt％、余量为Fe及不可避免的不纯物的外径300mm以上模铸钢锭，对模铸钢锭按照模铸钢锭镗孔制成管坯,管坯预加热处理,管坯斜轧穿孔处理制成荒管,荒管周期轧管制成轴承管加工步骤加工成大口径厚壁Gr15轴承管。具体过程如下：

步骤1、模铸钢锭镗孔制成管坯：采用镗床，沿着模铸钢锭轴线方向，镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，将模铸钢锭加工成管坯；

本发明实施时所采用的模铸钢锭，是将钢水浇注在钢锭模内冷却后形成的钢锭。

实施时，本领域技术人员，根据模铸钢锭的生产工艺确定需要在模铸钢锭上镗制出的中心通孔的尺寸，根据中心通孔尺寸确定镗床的规格和类型。

实施时，本领域技术人员，首先在模铸钢锭一端面中心位置标识镗孔位置，接着采用镗床沿着模铸钢锭轴线方向镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，从而模铸钢锭加工成管坯；

Gr15轴承钢的碳含量为0.95～1.0，模铸锭浇铸及冷却过程中，坯料中心组织应力大，中心裂纹、缩孔、较低碳钢严重，往往轴承的失效是由裂纹扩展造成的，为了去除模铸钢锭中心裂纹的对后续加工工艺的影响，提高轴承管制成品的质量，本步骤采用镗床在模铸钢锭上镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，去除坯料中心裂纹、缩孔集中部分，从而降低后续加工过程中的坯料内应力。

相较于现有的无缝管制造技术工艺不在钢锭上冲钻中心孔，本步骤采用镗床在模铸钢锭上镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，去除坯料中心裂纹、缩孔集中部分，降低后续加工过程中的坯料内应力，从而提高轴承管的良品率，提高轴承管成品的力学性能，也相应提高轴承管成品的使用寿命。

步骤2、管坯预加热处理：在环形炉进料口处设置热回收段，热回收段利用设置在其后的预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段的供热烧嘴燃烧产生的余热烟气对经过热回收段的管坯进行预热；管坯预加热处理时，将镗床镗制成的管坯装入环形炉，管坯在温度为620～720℃的热回收段放置180～260分钟，再将管坯移动到温度为860～960℃的预热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1010～1060℃的预热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1100～1140℃的加热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1130～1170℃的加热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1140～1170℃的均热Ⅰ段，放置45～65分钟，最后将管坯移动到温度为1150～1170℃的均热Ⅱ段，放置40～60分钟，完成管坯预加热处理；

实施时采用的环形炉具有热回收段，热回收段没有设置供热烧嘴，其是利用预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段的供热烧嘴燃烧产生的余热烟气经过热回收段时对管坯进行预热，从而确保管坯进入预热Ⅰ段时，管坯的外表温度和芯部温度基本一致，管坯温度整体上保持均匀，从而可以有效降低后续预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段加热过程中，由于管坯温度分布不均匀产生温差热应力，导致管坯芯部开裂。用于制造外径300mm以上的大口径厚壁轴承管的Gr15管坯，其断面面积大，含碳量较高，合金元素含量较高，需要采用低温慢速的加热方法才能使管坯整体温升均匀，极大减少温升产生的热应力，从而降低管坯内产生裂纹的几率。

相较于现有技术不在环形炉设置热回收段对进入环形炉的管坯进行低温慢速预热，本发明采用充分利用温度不高，温度分布相对均匀的烟气余热对Gr15管坯进行低温慢速预热，有利于充分利用环形炉供热，降低供热成本，同时利用余热烟气对进入环形炉的管坯预先进行低温慢速预热，可以提高管坯温度的整体均匀性，降低管坯产生温差热应力的几率，也就相应降低管坯中产生裂纹的可能性；相对于现有技术需要将管坯温度从室温提升到1170℃左右的温度提升空间，本发明在热回收段经余热烟气预热的管坯温度可达620～720℃，相应后续预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段仅只有450～550℃的温度提升空间，温度提升空间较小，有利于管坯加热的温升均匀性和管坯整体的温度均匀性，也就减少管坯加热时的温差内应力和温升内应内产生的几率，降低管坯中裂纹的产生几率，同时还会大幅减少管坯预加热处理的供热量，大幅降低管坯预加热处理成本。

实施时，通常采用液压马达驱动炉底的方式或者类似的炉底驱动方式，让管坯在环形炉热回收段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段各段间移动。

实施时，点燃预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段的供热烧嘴，将预热Ⅰ段的温度提升到860～960℃，预热Ⅱ段的温度提升到1010～1060℃，加热Ⅰ段的温度提升到1100～1140℃，加热Ⅱ段的温度提升到1130～1170℃，均热Ⅰ段的温度提升到1140～1170℃，均热Ⅱ段的温度提升到1150～1170℃，在当上述各段温度提升到预定温度，热回收段的温度也就提升到620～720℃。将镗床镗制成的管坯装入环形炉的热回收段，按照热回收段放置180～260分钟，预热Ⅰ段放置60～90分钟，预热Ⅱ段放置60～90分钟，加热Ⅰ段放置60～90分钟，加热Ⅱ段放置60～90分钟，均热Ⅰ段放置45～65分钟，均热Ⅱ段放置40～60分钟的处理时间控制方式，让管坯在环形炉内进行预加热处理；管坯在环形炉内各段之间的转移是通过炉底驱动装置驱动炉底转动实现管坯在环形炉内热回收段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段顺次移动。

实施时，如果热回收段的放置时间小于180分钟会造成管坯内外温度差异大，如果热回收段的放置时间大于260分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果预热Ⅰ段的温度低于860℃会造成与后续供热段之间温度梯度增加，不利于减小后续加热的温度应力，如果预热Ⅰ段的温度高于960℃会造成热回收段温度过高，如果预热Ⅰ段的放置时间小于60分钟会造成管坯内外温度差异大导致的加热不均，如果预热Ⅰ段的放置时间大于90分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果预热Ⅱ段的温度低于1010℃会造成与后续供热段之间温度梯度增加，不利于减小后续加热的温度应力，如果预热Ⅱ段的温度高于1060℃会造成与预热Ⅰ段之间温度梯度过大，如果预热Ⅱ段的放置时间小于60分钟会造成管坯内外温度差异大导致的加热不均，如果预热Ⅱ段的放置时间大于90分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果加热Ⅰ段的温度低于1100℃会造成与后续供热段之间温度梯度增加，不利于减小后续加热的温度应力，如果加热Ⅰ段的温度高于1140℃会造成与预热段Ⅱ段之间温度梯度过大，如果加热Ⅰ段的放置时间小于60分钟会造成管坯内外温度差异大，如果加热Ⅰ段的放置时间大于90分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果加热Ⅱ段的温度低于1130℃会造成与后续供热段之间温度梯度增加，不利于减小后续加热的温度应力，如果加热Ⅱ段的温度高于1170℃会造成与加热Ⅰ段之间温度梯度过大，如果加热Ⅱ段的放置时间小于60分钟会造成管坯内外温度差异大，如果加热Ⅱ段的放置时间大于90分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果均热Ⅰ段的温度低于1140℃会造成与后续供热段之间温度梯度增加，不利于减小后续加热的温度应力，如果均热Ⅰ段的温度高于1170℃会造成管坯塑性降低，如果均热Ⅰ段的放置时间小于45分钟会造成均温时间不足，如果均热Ⅰ段的放置时间大于65分钟会造成加热效率降低能耗增加；如果均热Ⅱ段的温度低于1150℃会造成管坯温度偏低，穿孔负荷增加，如果均热Ⅱ段的温度高于1170℃会造成管坯塑性降低，如果均热Ⅱ段的放置时间小于40分钟会造成均温时间不足，如果均热Ⅱ段的放置时间大于60分钟会造成加热效率降低能耗增加。

管坯温度高于1200℃后，管坯塑性急剧下降，不能进行后续热加工成型，需要将管坯温度严格控制在1200℃以内，为了给后续热加工成型留出温升空间，将环形炉各段温度从低到高控制在620～1170℃区间。

大断面Gr15钢锭在加热过程中极易产生热应力及组织应力，本步骤首先采用热回收段加热消除模铸钢锭镗孔制成管坯产生的应力，再通过预热、加热、均热处理过程的低温慢速加热的加热工艺，降低加热过程中，热应力及组织应力的产生，同时本步骤还将后续管坯斜轧穿孔的温度控制在1200℃以内，确保斜轧穿孔处理时，管坯具有良好塑性，确保管坯斜轧穿孔处理制成荒管的加工成型率高，降低管坯的不良损耗。

步骤3、管坯斜轧穿孔处理制成荒管：对预加热处理后的管坯采用斜轧穿孔设备进行斜轧穿孔，穿孔机送进角为4.5°～6.5°，辗轧角为-0.3～1.0°，主电机转速为80～160rpm；

实施时，斜轧穿孔设备可以是二辊斜轧穿孔机，也可以是三辊斜轧穿孔机。本领域技术人员，采用曼式穿孔机为斜轧穿孔设备，将穿孔机送进角调整为4.5°～6.5°，辗轧角调整为-0.3～1.0°，主电机转速调整为80～160rpm。

实施时，如果穿孔机送进角小于4.5°会造成管坯二次咬入前反复碾压次数增加，内表面出现缺陷的几率增加，如果穿孔机送进角大于6.5°会造成负荷急剧增大造成轧卡事故；如果穿孔机辗轧角小于-0.3°会造成毛管外径偏小，如果穿孔机辗轧角大于1.0°会造成毛管外径偏大；如果穿孔机主电机转速小于80rpm会造成主电机发热严重，如果穿孔机主电机转速大于160rpm会造成负荷急剧增大且毛管温升过大，超过1200℃后管坯塑性急剧下降。

实施时，穿孔机轧辊向同一方向旋转，轧辊轴线相对于轧制线存在一定的倾斜角度，管坯进入轧辊后，一方面被管坯与轧辊之间的摩擦力带动，作反轧辊旋转方向的旋转，同时由于轧辊轴线对管坯轴线有送进角，管坯又沿轴向移动，故呈螺旋运动，从而将管坯穿孔成空心厚壁荒管。

本步骤通过采用较小的辗轧角，较小的送进角，较小的咬入速度，使管坯在斜轧穿孔设备上低速变形，即可降低穿孔的椭圆度，提高制成荒管的质量，也可大幅降低穿孔作业单位时间产生的热量，确保穿孔加工时，管坯的温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，在1200℃穿孔加工管坯，管坯的塑性变形良好，管坯加工成荒管的成型率较高。

步骤4、荒管周期轧管制成轴承管：对斜轧穿孔处理制成的荒管用周期轧管设备进行轧管，荒管喂送速率为每道次30～35mm，轧辊转速为43-45rpm，风压为5～25bar；

实施时，本领域技术人员，采用皮尔格轧机作为周期轧管设备，当然周期轧管设备不局限于皮尔格轧机，将周期轧管设备的荒管喂送速率调整为每道次30～35mm，轧辊转速调整为43-45rpm，风压调整5～25bar。

实施时，如果荒管喂送速率小于每道次30mm会造成纯轧时间增加，且存在包芯棒的风险；如果荒管喂送速率大于每道次35mm会造成重轧系数变小导致毛管壁厚精度变差；如果轧辊转速小于43rpm会造成纯轧时间增加，如果轧辊转速大于45rpm会造成喂料器翻转时间难以与轧辊转速匹配；如果风压小于5bar会造成喂料器冲不动无法轧制，如果风压大于25bar则超过了系统设计风压；

本步骤通过采用较小的荒管喂送速率，较小的轧辊转速，适当的风压，使荒管周期轧管低速进行，确保周期轧管时，荒管的温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，在1200℃扎制成承钢管，荒管的塑性变形良好，荒管加工成承钢管的成型率较高。

对于荒管周期轧管制成的轴承管进行内外表面检查，检查是否存在外观缺陷。

下面采用本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法，采用Φ550mm/3.4吨的Gr15模铸钢锭，进行外径*壁厚为Φ400*60mm、Φ400*55mm、Φ467*62mm、Φ467*53mm四个规格的外径300mm以上的大口径厚壁Gr15轴承管生产，具体生产工艺过程如下：

第一步、模铸钢锭镗孔制成管坯：采用镗床，沿着模铸钢锭轴线方向，镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，将模铸钢锭加工成管坯；

第二步、管坯预加热处理：采用具有热回收段的环形炉对镗床镗制成的管坯进行预加热处理，具体工艺参数如下表：

表1、管坯在环形炉内加热处理的工艺参数

从表1可以看出，管坯在环形炉内各段的加热处理，管坯的温度均控制在1170℃内，该参数低于1200℃，确保管坯具有良好塑性，以便后续热加工变形。钢坯在热回收段时间明显大于其他供热段，有效避免了加热应力导致的缺陷。

第三步、管坯斜轧穿孔处理制成荒管：对预加热处理后的管坯采用斜轧穿孔设备进行斜轧穿孔，具体工艺参数如下表：

表2、管坯斜轧穿孔处理制成荒管的工艺参数

从表2可以看出为采用主电机转速介于80～160rpm的低速变形模式将管坯斜轧穿孔处理制成荒管，获得产品的椭圆度系数介于1.08-1.083之间，实测穿孔后荒管温度在1140-1170℃之间，穿孔加工中管坯的温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，管坯的塑性变形良好，管坯加工成荒管的成型率较高。

第四步、荒管周期轧管制成轴承管：对斜轧穿孔处理制成的荒管用周期轧管设备进行轧管，具体工艺参数如下表：

表3、荒管周期轧管制成成品管的工艺参数

从表3可以看出喂入量在30-35mm之间，实际重轧系数在2.5-2.7之间，实测荒管终轧温度在1010-1050℃之间，周期轧管加工时，荒管温度控制在具有良好塑性变形的1200℃内，荒管坯的塑性变形良好，荒管加工成轴承管的成型率较高。从表3可以看出，本发明生产出的成品管外径尺寸％D控制在(+0.5，+2)％范围内，壁厚尺寸％S控制在±10％范围内，符合轴承管制造的要求。

以上是本发明的用钢锭生产外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管的方法的实施方式和多个实施例。通过以上实施过程可以看出，本发明不需要对轴承钢锭进行轧坯或锻坯处理就能制成Gr15轴承管，生产工艺难度，大口径厚壁轴承管的生产成本低。

Claims (5)

1.用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，其特征在于，采用化学成分为C：0.95～1.05wt％、Mn：0.25～0.45wt％、Si：0.15～0.35wt％、Cr:1.40～1.65wt％、S：≤0.020wt％、P:≤0.027wt％、余量为Fe及不可避免的不纯物的外径300mm以上模铸钢锭，将模铸钢锭加工成外径为300mm以上、壁厚大于40mm的Gr15轴承管；包括以下步骤：

步骤1、模铸钢锭镗孔制成管坯：采用镗床，沿着模铸钢锭轴线方向，镗制出贯通模铸钢锭两端面的中心通孔，将模铸钢锭加工成管坯；

步骤2、管坯预加热处理：在环形炉进料口处设置热回收段，热回收段利用设置在其后的预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段的供热烧嘴燃烧产生的余热烟气对经过热回收段的管坯进行预热；管坯预加热处理时，将镗床镗制成的管坯装入环形炉，管坯在温度为620～720℃的热回收段放置180～260分钟，再将管坯移动到温度为860～960℃的预热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1010～1060℃的预热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1100～1140℃的加热Ⅰ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1130～1170℃的加热Ⅱ段，放置60～90分钟，再将管坯移动到温度为1140～1170℃的均热Ⅰ段，放置45～65分钟，最后将管坯移动到温度为1150～1170℃的均热Ⅱ段，放置40～60分钟，完成管坯预加热处理；

步骤3、管坯斜轧穿孔处理制成荒管：对预加热处理后的管坯采用斜轧穿孔设备进行斜轧穿孔，穿孔机送进角为4.5°～6.5°，辗轧角为-0.3～1.0°，主电机转速为80～160rpm；

步骤4、荒管周期轧管制成轴承管：对斜轧穿孔处理制成的荒管用周期轧管设备进行轧管，荒管喂送速率为每道次30～35mm，轧辊转速为43-45rpm，风压为5～25bar。

2.根据权利要求1所述的用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，其特征在于，步骤中2所述的管坯移动为：

通过炉底驱动装置驱动炉底转动实现管坯在环形炉内热回收段、预热Ⅰ段、预热Ⅱ段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段、均热Ⅰ段、均热Ⅱ段顺次移动。

3.根据权利要求2所述的用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，其特征在于，所述炉底驱动装置为液压马达。

4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，其特征在于，步骤3中所述的斜轧穿孔设备为二辊曼式穿孔机。

5.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法，其特征在于，步骤4中所述的周期轧管设备为皮尔格轧机。