CN110328253A - 一种双金属复合管的连轧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双金属复合管的连轧方法。包括以下步骤：第一步、双金属复合坯料准备；第二步、管坯内表面刷防氧化涂料；第三步、管坯经过环形炉进行加热；第四步、管坯小变形量进行等径穿孔，穿成预管坯；第五步、预管坯内表面二次刷防氧化涂料；第六步、预管坯经过环形炉进行加热；第七步、预管坯经过穿孔机穿成毛管；第八步、毛管穿入芯棒，送进连轧管机连轧成荒管；第九步、荒管经过张减径机轧制出成品。本发明生产的双金属复合管，内外表面质量较好，钢管尺寸均能满足客户的要求。

Description

一种双金属复合管的连轧方法
技术领域
本发明涉及一种双金属复合管的连轧方法，具体而言是涉及一种外层16Mn内层GCr15的双金属复合空心坯连轧成无缝管的工艺方法。
背景技术
本发明涉及的双金属复合管主要应用在输送水泥砼泵车行业，目前应用的砼泵管主要有单金属砼泵管及机械复合双金属砼泵管，单金属砼泵管水泥输送量较低，更换较频繁，影响生产效率；而机械复合双金属复合砼泵管相对单金属砼泵管而言虽然输送量提高了，但由于内外层采用机械复合工艺，结合力比较低，随着复合层磨损变薄，会发生内层起皮、脱落、堵塞管道等事故。
在采用传统直接穿孔工艺生产外层16Mn内层GCr15的双金属复合管时，内表面容易出现严重的裂纹，具体参见图1。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种双金属复合管的连轧方法，以解决上述背景技术中出现的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双金属复合管的连轧方法，步骤如下：
第一步、坯料准备，其中，双金属复合管坯按照质量百分比的化学成分，外层金属如下：碳C：0.12～0.20，硅Si：0.20～0.60，锰Mn：1.2～1.6，磷P：≤0.040，硫S：≤0.040，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量；内层金属如下：碳C：0.95～1.05，硅Si：0.15～0.35，锰Mn：0.25～0.45，磷P：≤0.025，硫S：≤0.025，铬Cr：1.40～1.50，镍Ni：≤0.30，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量。
第二步、刷防氧化涂料，将准备好的双金属复合空心坯料预热到80～120℃，再把防氧化涂料刷到内壁，之后烘干；
第三步、加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1050～1150℃，保温时间控制在120～180min；
第四步、等径穿孔，也称为预穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成预管坯，并输送到冷床空冷；
第五步、刷防氧化涂料，将空冷到80～120℃的双金属复合空心坯料再次在内壁刷上防氧化涂料，之后烘干；
第六步、再加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1050～1150℃，保温时间控制在60～120min；
第七步、穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成毛管。毛管移到硼砂工位，内壁先用氮气吹扫，之后喷硼砂；
第八步、连轧，喷硼砂保护后的毛管快速移动到连轧机中心线，穿入已经准备好的芯棒，一起进入轧机，进行连轧成荒管；
第九步、张减径，连轧荒管经过辊道输送到张减中心线，逐步经过12-24架的张减机，减径变形成双金属复合无缝钢管。
作为本发明进一步的方案：第一步中，双金属复合管坯是采用离心浇铸成型，内外层为冶金结合，管坯外径Ф180～220mm，管坯中径Ф120～160mm，管坯内径Ф80～110mm，管坯长度1500～3000mm。本发明上下文中提到的“中径”是指内外层金属交界面的直径。
作为本发明再进一步的方案：第二步中，防氧化涂料型号为TMG-07，刷防氧化涂料的双金属复合空心坯料要在80～100℃的炉中烘干。
作为本发明再进一步的方案：第四步中，预穿孔的内孔扩径量控制在10～25％，外径保持不变。
作为本发明再进一步的方案：第五步中，防氧化涂料型号为TMG-07，刷防氧化涂料的双金属复合空心坯料要在80～100℃的炉中烘干。
作为本发明再进一步的方案：第八步中，连轧管机使用芯棒生产，芯棒表面涂石墨，对芯棒进行润滑；连轧的减壁量为8～10mm。优选情况下，芯棒限动速度较连轧其他常规单一成分钢管工艺低3％-7％，芯棒限动速度具体为800-1000mm/s，从而特别有利于两层金属的变形条件。
作为本发明再进一步的方案：第九步中，张力减径前使用电感应加热对双金属复合荒管进行补温以保证终轧温度大于800℃以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了双金属复合管的连轧方法，关键是采用预穿孔工艺可以改善坯料内表面铸造组织，提高了材料的高温塑性，为二次穿孔创造条件。所以，生产的产品内外表面质量好，既保证了水泥输送量又避免了内层金属脱落造成的事故，工艺优势凸显。
附图说明
图1为双金属复合无缝管直接穿孔工艺的内表面照片。
图2为本发明生产双金属复合无缝管的生产流程图。
图3为本发明实施例1生产的双金属复合无缝管的内表面照片。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
本发明的总体生产流程图见图2。
实施例1
一种双金属复合管的连轧方法，步骤如下：
第一步、坯料准备，管坯外径Φ200mm，管坯中径Φ130mm，管坯内径Φ90mm。其中，双金属复合管坯按照质量百分比的化学成分，外层金属如下：碳C：0.12～0.20，硅Si：0.20～0.60，锰Mn：1.2～1.6，磷P：≤0.040，硫S：≤0.040，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量；内层金属如下：碳C：0.95～1.05，硅Si：0.15～0.35，锰Mn：0.25～0.45，磷P：≤0.025，硫S：≤0.025，铬Cr：1.40～1.50，镍Ni：≤0.30，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量。
第二步、刷防氧化涂料，将准备好的双金属复合空心坯料预热到90℃，再把防氧化涂料刷到内壁，之后烘干。
第三步、加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1080℃，保温时间控制在150min。
第四步、等径穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成预管坯，预管坯外径Φ200mm，预管坯中径Φ145mm，预管坯内径Φ110mm，并输送到冷床空冷。
第五步、刷防氧化涂料，将空冷到90℃的双金属复合空心坯料再次在内壁刷上防氧化涂料，之后烘干。
第六步、再加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1080℃，保温时间控制在90min。
第七步、穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成毛管。毛管移到硼砂工位，内壁先用氮气吹扫，之后喷硼砂。
第八步、连轧，喷硼砂保护后的毛管快速移动到连轧机中心线，穿入已经准备好的芯棒，一起进入轧机，进行连轧成荒管，芯棒限动速度具体为800mm/s，荒管外径Φ182mm，荒管中径Φ164mm，荒管内径Φ152mm。
第九步、张减径，连轧荒管经过辊道输送到张减中心线，逐步经过18架的张减机，减径变形成双金属复合无缝钢管，成品外径Φ133mm，成品中径Φ126mm，成品内径Φ122mm。
所生产的双金属复合无缝钢管的内表面照片见图3，表面光滑致密无裂纹。
实施例2
一种双金属复合管的连轧方法，步骤如下：
第一步、坯料准备，管坯外径Φ220mm，管坯中径Φ150mm，管坯内径Φ110mm。其中，双金属复合管坯按照质量百分比的化学成分，外层金属如下：碳C：0.12～0.20，硅Si：0.20～0.60，锰Mn：1.2～1.6，磷P：≤0.040，硫S：≤0.040，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量；内层金属如下：碳C：0.95～1.05，硅Si：0.15～0.35，锰Mn：0.25～0.45，磷P：≤0.025，硫S：≤0.025，铬Cr：1.40～1.50，镍Ni：≤0.30，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量。
第二步、刷防氧化涂料，将准备好的双金属复合空心坯料预热到100℃，再把防氧化涂料刷到内壁，之后烘干；
第三步、加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1100℃，保温时间控制在160min；
第四步、等径穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成预管坯，预管坯外径Φ220mm，预管坯中径Φ165mm，预管坯内径Φ130mm，并输送到冷床空冷；
第五步、刷防氧化涂料，将空冷到100℃的双金属复合空心坯料再次在内壁刷上防氧化涂料，之后烘干；
第六步、再加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1100℃，保温时间控制在100min；
第七步、穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成毛管。毛管移到硼砂工位，内壁先用氮气吹扫，之后喷硼砂；
第八步、连轧，喷硼砂保护后的毛管快速移动到连轧机中心线，穿入已经准备好的芯棒，一起进入轧机，进行连轧成荒管，芯棒限动速度具体为1000mm/s，荒管外径Φ182mm，荒管中径Φ164mm，荒管内径Φ152mm。
第九步、张减径，连轧荒管经过辊道输送到张减中心线，逐步经过18架的张减机，减径变形成双金属复合无缝钢管，成品外径Φ159mm，成品中径Φ152mm，成品内径Φ148mm。
本发明方法生产的双金属复合管，由于坯料采用离心浇铸工艺，内外层为冶金结合，采用预穿+连轧工艺生产的双金属复合无缝管，内外表面质量较好，结合层比较牢固，既保证了水泥输送量，又避免了结合层脱落事故的发生，工艺可靠。

Claims (8)

1.一种双金属复合管的连轧方法，其特征在于，包括下列步骤：
第一步、坯料准备；
第二步、刷防氧化涂料，将准备好的双金属复合空心坯料预热到80～120℃，再把防氧化涂料刷到内壁，之后烘干；
第三步、加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1050～1150℃，保温时间控制在120～180min；
第四步、等径穿孔，也称为预穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成预管坯，并输送到冷床空冷；
第五步、刷防氧化涂料，将空冷到80～120℃的双金属复合空心坯料再次在内壁刷上防氧化涂料，之后烘干；
第六步、再加热，将内壁涂料已经干的双金属复合空心坯料逐支送入环形加热炉中加热，加热温度为1050～1150℃，保温时间控制在60～120min；
第七步、穿孔，将加热好的双金属复合空心坯料经过辊道输送到穿孔机中心线，在穿孔机轧辊和顶头的作用下穿成毛管。毛管移到硼砂工位，内壁先用氮气吹扫，之后喷硼砂；
第八步、连轧，喷硼砂保护后的毛管快速移动到连轧机中心线，穿入已经准备好的芯棒，一起进入轧机，进行连轧成荒管；
第九步、张减径，连轧荒管经过辊道输送到张减中心线，逐步经过张减机，减径变形成双金属复合无缝钢管。
2.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第一步中，双金属复合管坯是采用离心浇铸成型，内外层为冶金结合。
3.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第二步中，防氧化涂料型号为TMG-07，刷防氧化涂料的双金属复合空心坯料要在80～100℃的炉中烘干。
4.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第四步中，内孔的扩径量控制在10～25％，外径保持不变。
5.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第五步中，防氧化涂料型号为TMG-07，刷防氧化涂料的双金属复合空心坯料要在80～100℃的炉中烘干。
6.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第八步中，连轧管机使用芯棒生产，芯棒表面涂石墨，对芯棒进行润滑；连轧的减壁量为8～10mm。
7.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第九步中，张力减径前使用电感应加热对双金属复合荒管进行补温以保证终轧温度大于800℃以上。
8.根据权利要求1所述的双金属复合管的连轧方法，其特征在于，第一步中，双金属复合管坯按照重量百分比的化学成分，外层金属如下：碳C：0.12～0.20，硅Si：0.20～0.60，锰Mn：1.2～1.6，磷P：≤0.040，硫S：≤0.040，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量；内层金属如下：碳C：0.95～1.05，硅Si：0.15～0.35，锰Mn：0.25～0.45，磷P：≤0.025，硫S：≤0.025，铬Cr：1.40～1.50，镍Ni：≤0.30，铜Cu：≤0.25，铁Fe：余量。
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