CN105537875B - 一种铁素体不锈钢焊管的制造方法 - Google Patents

一种铁素体不锈钢焊管的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及不锈钢焊管制作领域，具体是一种铁素体不锈钢焊管的制造方法。选择2‑3mm厚度的不锈钢钢带，按照质量百分配比为：C：0.01‑0.03%，Si：0.20‑1.00%，Mn：1.00‑2.50%，P：≤0.040%,S：≤0.015%，Cr：11.00‑13.00%，Ni：0.50‑1.00%，Cu：0.2‑1.00%，N：0.10‑0.25%，Ti:0.10‑0.35%，O≤0.002%，其余为Fe与不可避免的杂质；然后经过钢带开卷矫平后排辊成型、去除焊管内外毛刺、热处理、焊管冷矫，本发明制备的焊管尺寸精度高，满足了长距离、大运量、高速皮带机运输环境用托辊用管的要求。

Description

一种铁素体不锈钢焊管的制造方法
技术领域
本发明涉及不锈钢焊管制作领域，具体是一种铁素体不锈钢焊管的制造方法。
背景技术
煤矿用托辊是皮带输送机的重要部件之一，是皮带输送机的主体承载部件，其重量约占整机重量的三分之一，其成本约占整机的五分之二。因此，托辊质量对高产高效矿井的稳定生产运行、节能减排和经济效益起着很大的作用。
而目前煤矿用托辊主要为碳钢管材质，在实际工况环境下，存在耐蚀差、寿命短以及表面阻力大等不足，导致皮带输送机的维护成本高以及运行稳定性差。随着皮带输送机向长距离、大运量、高速度的方向发展，现有的碳钢管材质制造的托辊由于存在能耗高、寿命短、维修费用高以及周期长、运行可靠性差等问题已不能满足皮带输送机长距离、大运量、高速度的运行使用要求。
因此，对于长距离、大运量、高速皮带机运输环境，需进一步提高托辊质量，开发具有耐蚀性及高寿命的不锈钢材质的托辊产品需求迫切。
对于耐蚀性较好、寿命短、维修费用低以及维修周期短并具有较好综合力学性能的铁素体不锈钢高频直缝焊管及其制造，目前国内尚无生产厂家。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种托辊用不锈钢焊管。
本发明所采用的技术方案是：一种铁素体不锈钢焊管的制造方法，按照如下的步骤进行
步骤一、选择2-3mm厚度的不锈钢钢带，其质量百分配比为：C：0.01-0.03%，Si：0.20-1.00%，Mn：1.00-2.50%，P：≤0.040%, S：≤0.015%，Cr：11.00-13.00%， Ni：0.50-1.00%， Cu：0.2-1.00%，N：0.10-0.25%，Ti: 0.10-0.35%，O≤0.002%，其余为Fe与不可避免的杂质；本比例范围的铁素体不锈钢，不仅能够满足托辊所需焊管的需要，而且有利后续成型。
步骤二、钢带开卷矫平，钢带开卷后，对钢带边部进行铣边，保证钢带头边与钢带侧边垂直，然后再对钢带矫平，保证钢带平整，然后采用排辊成型方法进行成型，焊接方法采用高频感应焊，整个焊接过程在氩气保护下进行，焊管内焊缝也进行密封式气体保护，保护气体流量控制为15-18L/min，电源频率为130-140KHZ，输入功率为150-190KW，焊接电流为60-80A，焊接电压为620-640V, 焊接速度为15-25m/min，开口角为4-8°，挤压量为3-5mm；
步骤三、去除焊管内外毛刺，并对焊缝进行超声波探伤；
步骤四、对已经成型的焊管焊缝进行热处理，在800±10℃，保温时间为10-20秒,然后空冷到600℃，再水冷到室温；
步骤五、对焊管进行冷矫，矫直道次为2道，保证焊管的直线度≤0.3mm/m，椭圆度控制在±0.3mm范围内；
步骤六、要求焊缝抗拉强度Rm≥480 Mpa，且断裂位置在母材处，室温冲击功Akv≥27J。
作为一种优选方式：步骤二中，在采用排辊成型方法进行成型前，在钢带表面喷涂一层碳粉。
本发明的有益效果是：本发明制备的焊管尺寸精度高，满足了长距离、大运量、高速皮带机运输环境用托辊用管的要求，开发的托辊用铁素体不锈钢焊管耐蚀性好、寿命短、维修费用低以及维修周期短并具有较好综合力学性能。
具体实施方式
一种铁素体不锈钢焊管的制造方法，按照如下的步骤进行
步骤一、选择2mm厚度的不锈钢钢带，其质量百分配比为：C：0.015%，Si：0.24%，Mn：1.60%，P：0.03%, S：0. 005%，Cr：12.30%，Ni：0.60%，Cu：0.30%，N：0.155%，Ti:0.12%, O：16ppm（即0.0016%），其余为Fe与不可避免的杂质。
步骤二、钢带开卷矫平，钢带开卷后，对钢带边部进行铣边，保证钢带头边与钢带侧边垂直，然后再对钢带矫平，保证钢带平整，在钢带表面喷涂一层碳粉，保证在后续成型过程的润滑，并且能减少折痕，减少了对钢带成型过程对表面的伤害，然后采用排辊成型方法进行成型，在一卷钢带成型完毕后，对下一卷钢带开卷矫平，钢带开卷后，对钢带边部进行铣边，保证钢带头边与钢带侧边垂直，然后再对钢带矫平，保证钢带平整，将下一卷头部和上一卷尾部进行剪切对焊连接，焊接方法为熔化极气体保护焊，焊接热输入为200-300J/mm；在钢带表面喷涂一层碳粉，保证在后续成型过程的润滑，并且能减少折痕，减少了对钢带成型过程对表面的伤害，然后采用排辊成型方法进行成型，排辊成型过程焊接方法采用高频感应焊，整个焊接过程在氩气保护下进行，焊管内焊缝也进行密封式气体保护，保护气体流量控制为16L/min，电源频率为135KHZ，输入功率为155KW，焊接电流为65A，焊接电压为630V, 焊接速度为20m/min，开口角为5°，挤压量为3.5mm；
步骤三、去除焊管内外毛刺，并对焊缝进行超声波探伤；
步骤四、对已经成型的焊管焊缝进行热处理，在795℃，保温时间为15秒,然后空冷到600℃，再水冷到室温；
步骤五、对焊管进行冷矫，矫直道次为2道，保证焊管的直线度≤0.3mm/m，椭圆度控制在±0.3mm范围内；
步骤六、结果焊管直线度=0.2mm/m，椭圆度控制在±0.2mm范围内；焊缝抗拉强度Rm=560 Mpa，且断裂位置在母材处，室温冲击功Akv=35J。

Claims (2)

1.一种铁素体不锈钢焊管的制造方法，其特征在于：按照如下的步骤进行
步骤一、选择2-3mm厚度的不锈钢钢带，其质量百分配比为：C：0.01-0.03%，Si：0.20-1.00%，Mn：1.00-2.50%，P：≤0.040%, S：≤0.015%，Cr：11.00-13.00%， Ni：0.50-1.00%，Cu：0.2-1.00%，N：0.10-0.25%，Ti: 0.10-0.35%，O≤0.002%，其余为Fe与不可避免的杂质；
步骤二、钢带开卷矫平，钢带开卷后，对钢带边部进行铣边，保证钢带头边与钢带侧边垂直，然后再对钢带矫平，保证钢带平整，然后采用排辊成型方法进行成型，焊接方法采用高频感应焊，整个焊接过程在氩气保护下进行，焊管内焊缝也进行密封式气体保护，保护气体流量控制为15-18L/min，电源频率为130-140KHZ，输入功率为150-190KW，焊接电流为60-80A，焊接电压为620-640V, 焊接速度为15-25m/min，开口角为4-8°，挤压量为3-5mm；
步骤三、去除焊管内外毛刺，并对焊缝进行超声波探伤；
步骤四、对已经成型的焊管焊缝进行热处理，在800±10℃，保温时间为10-20秒,然后空冷到600℃，再水冷到室温；
步骤五、对焊管进行冷矫，矫直道次为2道，保证焊管的直线度≤0.3mm/m，椭圆度控制在±0.3mm范围内；
步骤六、要求焊缝抗拉强度Rm≥480 Mpa，且断裂位置在母材处，室温冲击功Akv≥27J。
2.根据权利要求1所述的一种铁素体不锈钢焊管的制造方法，其特征在于：步骤二中，在采用排辊成型方法进行成型前，在钢带表面喷涂一层碳粉。
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