CN106881355A - 一种六角形无缝管制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种六角形无缝管制造方法制方法，包括以下具体步骤：步骤一，冷轧加工，对坯料进行至少两次冷轧以完成中间圆管的制作；步骤二，热处理，将所述中间圆管进行加温后进行保温；步骤三，成型冷轧，采用多个加工辊组合的冷轧工艺轧成径向截面的外轮廓与内孔轮廓均为六角形的成型管。本发明可以成功制造出尺寸精度高、表面质量好、性能均一稳定的不锈钢及合金六角形无缝管。
Description
技术领域
本发明涉及六角形无缝管生产技术领域，具体涉及一种六角形无缝管制造方法。
背景技术
六角管因其特殊的管型结构，在某些领域得以应用。传统的不锈钢及合金六角形无缝管通常采用圆管坯内外表机加工或冷拔成型的方式制备，此类方法无法对管材性能均一性、尺寸均一性、表面质量均一性做到统筹兼顾。
发明内容
本发明的目的是提供一种六角形无缝管制造方法，本发明克服了异型无缝管材加工制造技术中的缺点，提供一种能保证尺寸公差、性能均一性、表面质量高的不锈钢及合金六角形无缝管冷轧成型工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种六角形无缝管制造方法制方法，包括以下具体步骤：
步骤一，冷轧加工，对坯料进行至少两次冷轧以完成中间圆管的制作；
步骤二，热处理，将所述中间圆管进行加温后进行保温；
步骤三，成型冷轧，采用多个加工辊组合的冷轧工艺轧成径向截面的外轮廓与内孔轮廓均为六角形的成型管。
作为本发明的优选，步骤三中的所述加工辊上设置有用于加工所述成型管的折角的弯折辊部，所述弯折辊部上包括相交的两个加工平面，两个所述加工平面通过圆角连接过渡。
作为本发明的优选，所述的圆角半径控制在R0.9~R21.0mm。
作为本发明的优选，所述步骤二中热处理工艺的固溶条件为保护气氛光亮热处理和空气气氛热处理。
作为本发明的优选，所述的热处理工艺中控制热处理温度范围1100~1200℃。
作为本发明的优选，所述的步骤一中需对坯料进行多次冷轧，所述冷轧工艺中送进量为1~3.4mm，轧制速度为10~100n/min。
作为本发明的优选，冷轧中所有的冷轧芯棒杆外侧设置塑料护套，芯棒杆连接处进行圆滑过渡处理。
作为本发明的优选，所述的成型冷轧中将所述坯料的形变量由18.7%冷轧增加到48.2%。
作为本发明的优选，三个所述的加工辊在同一个垂直平面上合围成加工通道，所述加工通道的截面积沿输送方向逐渐缩小。
作为本发明的优选，所述的步骤三中控制轧制速度≤90次/分，送进量为≤6mm。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
本发明可以成功制造出尺寸精度高、表面质量好、性能均一稳定的不锈钢及合金六角形无缝管。
附图说明
图1是加工辊结构示意图；
图中，1-加工辊、2-弯折辊部、2-1-加工平面、2-2-圆角。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例包括以下具体步骤：
步骤一，冷轧加工，对因哈氏合金C276的坯料进行至少两次冷轧以完成中间圆管的制作，本步骤中需对坯料进行多次冷轧，冷轧工艺中送进量为1~3.4mm，轧制速度为10~100n/min，多辊轧机轧速相对较慢，与高速轧制相比，同等屈服强度所需的变形量更大，此冷轧方式有利于管材内外表面质量的控制，尤其是内表质量控制，且利于管材尺寸精度控制。通过计算发现，当变形量从18.7%增加到48.2%的过程中，坯料的屈服强度从954MPa逐渐递增至1150MPa，且增量较为均匀。若采用多辊轧机，可设置冷轧变形量范围15%~50%，延伸系数范围1.1~2.0，以得到900~1250MPa区间内所需的屈服强度值，即控制C276合金管材的高钢级特性。故本发明实施例成型冷轧中将坯料的形变量由18.7%逐渐冷轧增加到48.2%，冷轧工艺中所有的冷轧芯棒杆外侧设置塑料护套，芯棒杆连接处进行圆滑过渡处理，冷轧过程中始终保持管道的内外表面润滑充分，成型冷轧中将坯料的形变量由18.7%冷轧增加到48.2%。形量从18.7%增加到48.2%的过程中，C276管材的屈服强度从954MPa逐渐递增至1150MPa，且增量较为均匀；
步骤二，热处理，将中间圆管进行加温后进行保温，本步骤中热处理工艺的固溶条件为保护气氛光亮热处理和空气气氛热处理。热处理工艺中控制热处理温度范围1100~1200℃，保温时间视中间品、成规格而定，控制中间圆管的晶粒度4~9级，进一步控制在晶粒度处于6~7级，高屈强比特征控制范围0.88~0.95，这样能使得中间圆管的屈服强度为1050MPa以上，这样在加工成型管的时候成型管的外侧表面的平面部的平整度更加好，能使得内外表面粗糙度均≤1.6μm；
步骤三，成型冷轧，采用多个加工辊1组合的冷轧工艺轧成径向截面的外轮廓与内孔轮廓均为六角形的成型管，本步骤中需控制轧制速度≤90次/分，送进量为≤6mm，由于本实施例制造的六角形无缝管，六角形的外轮廓是需要受力十分均匀才能加工的，如果不控制轧制速度和送进量则会导致在冷轧过程中前端的速度与后端的加工速度不同，使得前端对后端产生了挤压作用，容易产生表面褶皱，直线度下降的问题，通过多次计算后确定了轧制速度≤90次/分，送进量为≤6mm后轧成六角形无缝管内对边距偏差为±0.20mm，壁厚偏差为±0.10mm，棱线直线度≤0.5mm/m，内外表面粗糙度≤1.6μm。
如图1所示，本发明实施例的步骤三中的加工辊1上设置有用于加工成型管的折角的弯折辊部2，弯折辊部2上包括相交的两个加工平面2-1，两个加工平面2-1通过圆角2-2连接过渡，本发明实施例一次使用三个加工辊1在同一个径向的平面上进行加工，对于单个加工辊1而言，其弯折辊部2的圆角2-2设置能保证成型管的折角在加工成型后保持一定的弧度从而提升成型管的抗冲击性能。圆角2-2半径控制在R0.9~R21.0mm，更进一步控制R1.0~R20.0mm，如果半径大于R20.0mm会导致成型管的折角太过圆滑，有损规格和外观；而小于R1.0会导致过渡用的圆角2-2太小，接近了折角，而由于本发明在步骤一中加工出的中间圆管的屈服强度在1050MPa以上，既是中间圆管的形变能力有限，这就使得中间圆管在冷轧的过程中折角处的加工能力变弱从而使得折角处中间圆管的管壁难以贴合形成大弧度圆角2-2，从而导致次品的出现。加工辊1的冷轧芯棒杆外侧设置塑料护套，芯棒杆连接处进行圆滑过渡处理，冷轧过程中始终保持管道的内外表面润滑充分。三个加工辊1在同一个垂直平面上合围成加工通道，加工通道的截面积沿输送方向逐渐缩小。
本发明实施例经多道次“冷加工-热处理”后，Φ108×8mm的不锈钢挤压圆管坯加工至Φ70×2mm的圆管中间管，最终采用组合辊方式将圆管轧至59×1.2mm的六角管，轧制速度20~50次/分，送进量1~3mm，回转角度60°。
对轧后的成品管进行尺寸目视检验，壁厚满足±0.1mm偏差要求，内对边距满足±0.2mm偏差要求，棱线直线度满足≤0.5mm/m要求，内外圆角2-2半径满足±0.5mm偏差要求，内外表面粗糙度均满足≤1.6μm要求。且该不锈钢六角管内外表面无肉眼可见氧化皮、碎屑等杂物及裂纹、划伤、折迭、离层、结疤等缺陷，且无深度超过0.072mm深的压痕。本发明实施例中采用的坯料为因哈氏合金C276，最终制造出因哈氏合金C276的六角形无缝管。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤一， 冷轧加工，对坯料进行至少两次冷轧以完成中间圆管的制作；
步骤二，热处理，将所述中间圆管进行加温后进行保温；
步骤三，成型冷轧，采用多个加工辊（1）组合的冷轧工艺轧成径向截面的外轮廓与内孔轮廓均为六角形的成型管。
2.根据权利要求1所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：步骤三中的所述加工辊（1）上设置有用于加工所述成型管的折角的弯折辊部（2），所述弯折辊部（2）上包括相交的两个加工平面（2-1），两个所述加工平面（2-1）通过圆角（2-2）连接过渡。
3.根据权利要求2所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述的圆角（2-2）半径控制在R0.9~R21.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述步骤二中热处理工艺的固溶条件为保护气氛光亮热处理和空气气氛热处理。
5.根据权利要求1或4所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述的热处理工艺中控制热处理温度范围1100~1200℃。
6.根据权利要求1所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述的步骤一中需对坯料进行多次冷轧，所述冷轧工艺中送进量为1~3.4mm，轧制速度为10~100n/min。
7.根据权利要求2或6所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：冷轧中所有的冷轧芯棒杆外侧设置塑料护套，芯棒杆连接处进行圆滑过渡处理。
8.根据权利要求6所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述的成型冷轧中将所述坯料的形变量由18.7%冷轧增加到48.2%。
9.根据权利要求2所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：三个所述的加工辊（1）在同一个垂直平面上合围成加工通道，所述加工通道的截面积沿输送方向逐渐缩小。
10.根据权利要求1所述的一种六角形无缝管制造方法制方法，其特征在于：所述的步骤三中控制轧制速度≤90次/分，送进量为≤6mm。
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