CN105904168B - 一种冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷轧/冷拔精密焊接钢管制造的新工艺，具有如下步骤：1)投料，2)纵剪，3)辊弯成型，4)焊接并切割焊管表面焊缝，5)涡流探伤，6)定径、矫直、切管，7)气相保护处理，8)打尖，9)冷轧/冷拔加工，10)综合检验，包装入库。采用该方法提高了去除圆弧形的焊管表面焊缝的精确度，去除焊缝效果更好，加热使焊管产生塑性变形，提高了冷拔焊管的直线度。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺。
背景技术
随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管比无缝钢管成本低、生产效率高。而作为精密级的焊接钢管，在耐磨性、表面硬度、抗拉强度等方面均具备了较高性能，甚至可以完全取代无缝钢管使用。
然而，目前精密焊接钢管的制造工艺，在工艺参数的选用、工艺过程的调整方面仍然存在不足，现有的制造工艺只能制造粗糙度较大的钢管，对于表面精度要求较高的钢管的生产还不能满足要求。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能有效提高焊接钢管质量的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
(1)、投料：卷钢板验收后，投料进入纵剪机组；
(2)、纵剪：卷钢板放入开卷机开卷后进行纵剪加工，根据焊管的直径确定纵剪后钢卷的宽度；
(3)、辊弯成型：将纵剪后的钢卷放置在展料架上，通过送料机构将钢卷的端头抽出，送入连续压辊成型机构中进行辊弯成型加工；
(4)、焊接形成焊管、处理表面焊缝：将成圆后的钢卷进行焊接，形成焊管；在焊管尚未冷却时，采用激光切割焊管表面的焊缝，由于激光切割只能是直线切割，不能一次性切除圆弧形焊管表面的焊缝，因此，在进行激光切割焊管表面焊缝时，需要两边缓慢转动焊管，进行连续切割，使圆弧形的焊管表面焊缝能被全部切除干净，并提高焊管表面质量；
(5)涡流探伤：探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化；
(6)、定径、矫直、切管：定径，矫直减少残余应力；采用同步方式将焊管定尺切断，保证了焊接、辊弯成型、焊缝处理在不停机的情况下连续进行，可提高生产速度；
(7)、气相保护处理：将焊管置于高温无氧气氛中，采用保护气体对焊管进行保护，以防止焊管表面氧化；
(8)、打尖：在焊管内外表面喷射压力冷却液，以减少摩擦，降低焊管温度，提高生产效率，然后将焊管送入冷挤压模具进行打尖处理，使焊管端头经过挤压模具挤压后直径收缩，经1～3次直径逐渐减小的挤压模具挤压后，焊管端头的外径收缩为原先直径的55～85％；
(9)、冷拔：在经过打尖的焊管内放置带有喷射孔的芯棒，通过油泵将润滑油喷射到焊管的内外表面，控制润滑油的温度和泵油压力，使焊管充分冷却、润滑，以避免挤压时的磨损和表面划伤；将充分润滑的焊管放入中频感应炉中加热，加热温度为150～200℃，使焊管产生塑性变形，以提高拔制焊管的直线度，同时去除焊管的应力，然后通过冷轧/冷拔机组进行冷轧/冷拔加工，在冷轧/冷拔过程中，焊管运行速度为20～22m/min,最终得到精密焊管；
(10)、综合检验，包装入库。
其中，步骤(4)所述的处理表面焊缝时焊管转动的角度与焊管轴线的夹角最大为29～31°。
步骤(7)所述的保护气体为：氢气、一氧化碳、氩气、氮气，气相保护温度为600～700℃。
步骤(8)所述的控制润滑油的温度和泵油压力，润滑油温度为40～60℃，润滑油泵油压力为3～4kg。
本发明的有益效果：
(1)采用激光切割焊管表面焊缝时，将焊管两边缓慢旋转一定角度，使圆弧形的焊管表面焊缝能被全部切除干净，提高了焊管表面焊缝去除的精确度，并提高了焊管表面质量。
(2)气相保护，采用高温气体对焊管进行保护，能够防止焊管表面氧化；
(3)将经润滑油充分润滑的焊管放入中频感应炉中加热，使焊管产生塑性变形，提高了冷拔焊管的直线度，在冷拔过程中，不会出现焊管偏移焊管中心线的现象，同时去除了焊管的残余应力，提高了焊管的强度。
(4)通过冷拔或冷轧工艺，管体的内外表面通过挤压形成了致密的硬化膜层，显著提高了焊管的抗拉强度，表面硬度和耐磨性，扩大了焊管适用范围。
具体实施方式
下面结合实施例作进一步详述：
1)、投料，选用3mm厚的钢卷板作为原材料，投料进入纵剪机组；
2)、纵剪，卷钢板放入开卷机开卷后进行纵剪加工，加工时，根据焊管直径确定纵剪后钢卷的宽度，纵剪完毕通过收卷机收卷。
3)、辊弯成型：将纵剪后的钢卷放置在展料架上，通过送料机构将钢卷的端头抽出，送入连续压辊成型机构中进行辊弯成型加工；
4)、焊接形成焊管、处理表面焊缝：将成圆后的钢卷进行焊接，形成焊管；在焊管尚未冷却时，采用激光切割焊管表面的焊缝，在进行激光切割焊管表面焊缝时，两边缓慢转动焊管，使焊管转动的角度与焊管轴线的夹角最大为30°，进行连续切割，使圆弧形的焊管表面焊缝，全部切除干净；
5)涡流探伤：通过涡流检测仪器测量出探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，鉴别出金属表面有无缺陷或其它物理性质变化；
6)、定径、矫直、切管：定径，矫直减少残余应力；采用同步方式将焊管定尺切断，保证了焊接、辊弯成型、焊缝处理在不停机的情况下连续进行，可提高生产速度；
7)、气相保护处理：将焊管置于温度为600℃的氩气中，采用氩气保护气体对焊管进行保护，防止焊管表面氧化；
8)、打尖：在焊管内外表面喷射压力冷却液，以减少摩擦，降低焊管温度，提高生产效率，然后将焊管送入冷挤压模具进行打尖处理，使焊管端头经过挤压模具挤压后直径收缩，经3次直径逐渐减小的挤压模具挤压后，焊管端头的外径收缩为原先直径的60％。
9)、冷拔：在经过打尖的焊管内放置带有喷射孔的芯棒，通过油泵将润滑油喷射到焊管的内外表面，控制润滑油的温度为40℃，泵油压力为3kg，使焊管充分冷却、润滑，以避免挤压时的磨损和表面划伤；将充分润滑的焊管放入中频感应炉中加热，加热温度为180℃，使焊管产生塑性变形，以提高冷拔焊管的直线度，同时去除焊管的应力，然后通过冷轧/冷拔机组对焊管进行冷轧/冷拔加工，在冷轧/冷拔过程中，焊管运行速度为20m/min，最终得到精密焊接钢管；
10)、综合检验，包装入库。
采用本发明方法的制造工艺，显著改善了焊管的表面质量，提高了冷拔焊管的直线度，提高了焊管的抗拉强度，表面硬度和耐磨性，进一步扩大了焊接钢管的适用范围。
本发明冷拔精密焊接钢管与常规焊接钢管的技术性能比较
Claims (6)
1.一种冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
(1)、投料：卷钢板验收后，投料进入纵剪机组；
(2)、纵剪：卷钢板放入开卷机开卷后进行纵剪加工，根据焊管的直径确定纵剪后钢卷的宽度；
(3)、辊弯成型：将纵剪后的钢卷放置在展料架上，通过送料机构将钢卷的端头抽出，送入连续压辊成型机构中进行辊弯成型加工；
(4)、焊接形成焊管、处理表面焊缝：将成圆后的钢卷进行焊接，形成焊管；在焊管尚未冷却时，采用激光切割焊管表面的焊缝，在进行激光切割焊管表面焊缝时，需要两边缓慢转动焊管，进行连续切割，使圆弧形的焊管表面焊缝能被全部切除干净；
(5)涡流探伤：通过涡流检测仪器测量出探头在金属表面移动遇到缺陷或材质、尺寸变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，鉴别出金属表面有无缺陷或其它物理性质变化；
(6)、定径、矫直、切管：定径，矫直减少残余应力；采用同步方式将焊管定尺切断；
(7)、气相保护处理：将焊管置于高温无氧气氛中，采用保护气体对焊管进行保护，以防止焊管表面氧化；
(8)、打尖：在焊管内外表面喷射压力冷却液，以减少摩擦，降低焊管温度，提高生产效率，然后将焊管送入冷挤压模具进行打尖处理，使焊管端头经过挤压模具挤压后直径收缩，经1～3次直径逐渐减小的挤压模具挤压后，焊管端头的外径收缩为原先直径的55～85％；
(9)、冷拔：在经过打尖的焊管内放置带有喷射孔的芯棒，通过油泵将润滑油喷射到焊管的内外表面，控制润滑油的温度和泵油压力，使焊管充分冷却、润滑，以避免挤压时的磨损和表面划伤；将充分润滑的焊管放入中频感应炉中加热，使焊管产生塑性变形，以提高冷拔焊管的直线度，同时去除焊管的应力，然后通过冷轧/冷拔机组进行冷轧/冷拔加工，最终得到精密焊管；
(10)、综合检验，包装入库。
2.如权利要求1所述的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：步骤(4)所述的处理表面焊缝时焊管转动的角度与焊管轴线的夹角最大为31°。
3.如权利要求1所述的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：步骤(7)所述的对焊管气相保护的气体为：氢气、一氧化碳、氩气、氮气，气相保护温度为600～700℃。
4.如权利要求1所述的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：步骤(9)所述的控制润滑油的温度为40～60℃，泵油压力为3～4kg。
5.如权利要求1所述的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：步骤(9)所述的焊管放入中频感应炉中加热，加热温度为150～200℃。
6.如权利要求1所述的冷轧/冷拔精密焊接钢管的制造工艺，其特征在于：步骤(9)所述的冷轧/冷拔过程中，焊管运行速度为20～22m/min。
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