CN110740820A - 无缝金属管的制造方法 - Google Patents

Abstract

无缝金属管的制造方法包括以下工序：准备具有直径(B)的钢坯(2)；加热钢坯(2)；在加热后的钢坯(2)的后端中央部形成包含四个槽(8)的孔(7)，所述槽(8)具有满足式(1)的槽宽(D)、满足式(2)的槽高(H)和满足式(3)的槽深(L1)，且沿着钢坯(2)的轴线方向延伸；以及利用穿孔机从前端对形成有孔(7)的钢坯(2)进行穿孔轧制，0.12≤D/B≤0.25(1)；0.10≤H/B≤0.20(2)；0.05≤L1/B＜0.10(3)。由此，能够抑制在穿孔轧制后的中空管坯的后端产生毛刺和斑痕缺陷的状况。

Description

无缝金属管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种无缝金属管的制造方法。更详细地讲，本发明涉及一种使用穿孔机的无缝金属管的制造方法。

背景技术

作为无缝金属管的制造方法之一，有使用穿孔机的方法。穿孔机包括等间隔地配置在轧制线的周围的多个倾斜辊和配置在多个倾斜辊之间的轧制线上的顶头。

使用穿孔机的无缝金属管的制造方法如下所述。首先，准备加热好的圆钢坯，将其配置在轧制线上。使用配置于穿孔机的前方的推进器将圆钢坯推入到多个倾斜辊之间。当圆钢坯被多个倾斜辊咬入时，在圆钢坯以螺旋状旋转的同时，利用倾斜辊和顶头对圆钢坯进行穿孔轧制，从而圆钢坯成为中空管坯。

在穿孔轧制的过程中，顶头对圆钢坯进行穿孔。在顶头前端从圆钢坯的后端顶出时，圆钢坯的后端部中的在顶头前端即将顶出之前与顶头前端接触的部分(以下称为“接触部分”)被顶破。被顶破的接触部分成为毛刺，并残留于中空管坯内表面或者后端。

在穿孔轧制之后，有时毛刺下落并堆积在穿孔机内。在该情况下，需要定期地进行穿孔机内的清扫。此外，若较大的毛刺残留于中空管坯内表面或者后端，则在后续工序的拉伸轧制时，中空管坯内表面和芯棒等产生缺陷。

抑制毛刺的产生的方法在国际公开第2009/122620号(专利文献1)、日本特开2001－219205号公报(专利文献2)、日本特开2015－167960号公报(专利文献3)和日本特开平7－214113号公报(专利文献4)中公开。

在专利文献1所公开的方法中，在穿孔轧制之前，在圆钢坯的后端中央部形成具有预定深度且在内表面具有多个槽的孔。底孔的形状的局部出现在相邻的槽之间。对形成有具有该多个槽的孔的圆钢坯进行穿孔轧制。在顶头的前端顶破圆钢坯的后端时，被顶破的后端面的接触部分欲形成会成为毛刺的起点的突起部。但是，形成于孔的内表面的槽吸收会成为突起部的接触部分。此外，通过形成孔，从而去除会增大突起部的尺寸的余料。由此，在专利文献1中记载为能够抑制毛刺的产生。

在专利文献2和专利文献3所公开的方法中，在穿孔轧制之前，在圆钢坯的后端中央部形成不具有预定深度的槽的孔。对形成有孔的圆钢坯进行穿孔轧制。在这些文献中记载为：通过在圆钢坯的后端中央部形成孔，从而去除会成为毛刺的余料，能够抑制毛刺的产生。

在专利文献4所公开的方法中，对在后端面形成有－(减号)形状或者+(加号)形状的条纹槽的圆钢坯进行穿孔轧制。在专利文献4中记载为：由于在后端面形成有减号形状或者加号形状的条纹槽，因此在端面中央区域不存在余料或者余料较少，因此能够抑制毛刺的产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/122620号

专利文献2：日本特开2001－219205号公报

专利文献3：日本特开2015－167960号公报

专利文献4：日本特开平7－214113号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在无缝金属管的制造中，期望进一步抑制毛刺的产生。此外，专利文献1～专利文献4的方法是否能够适用于变形性较低的合金钢并不清楚。而且，本发明人等认识到在采用现有技术的毛刺抑制对策中有时在中空管坯内表面产生斑痕缺陷。因此，期望开发一种同时抑制毛刺和斑痕缺陷这两者的方法。

本发明的目的在于提供一种无缝金属管的制造方法，即使是变形性较低的合金钢，该无缝金属管的制造方法也能够抑制在穿孔轧制后的中空管坯的后端产生的毛刺和斑痕缺陷。

用于解决问题的方案

本实施方式的无缝金属管的制造方法使用包括多个倾斜辊和配设于多个倾斜辊之间的顶头的穿孔机。制造方法包括以下工序：准备具有直径B(mm)的钢坯；加热钢坯；在加热后的钢坯的后端中央部形成包含四个槽的孔，槽具有满足式(1)的槽宽D(mm)、满足式(2)的槽高H(mm)和满足式(3)的槽深L1(mm)，且沿着钢坯的轴线方向延伸；以及利用穿孔机从前端对形成有孔的钢坯进行穿孔轧制，

0.12≤D/B≤0.25 (1)

0.10≤H/B≤0.20 (2)

0.05≤L1/B＜0.10 (3)。

发明的效果

根据本发明，即使是变形性较低的合金钢，也能够抑制在穿孔轧制后的中空管坯的后端产生的毛刺和斑痕缺陷。

附图说明

图1是表示毛刺的产生的剖视图。

图2是表示较大的毛刺的产生的剖视图。

图3是对在后端部形成有圆锥形状的孔的钢坯进行穿孔轧制的情况的剖视图。

图4是对在后端部形成有圆柱形状的孔的钢坯进行穿孔轧制的情况的剖视图。

图5是在后端部具有较深的槽的钢坯的穿孔轧制过程中的剖视图。

图6是在后端部具有较浅的槽的钢坯的穿孔轧制过程中的剖视图。

图7是本实施方式的钢坯的立体图。

图8是本实施方式的钢坯的主视图。

图9是本实施方式的钢坯的剖视图。

图10是形成有具有通常的槽的孔的钢坯的主视图。

图11是表示在钢坯的后端中央部形成孔的工序的图。

图12是表示穿孔轧制工序的图。

图13是表示组成不同的钢的温度与收缩值的关系的图。

具体实施方式

以下详细地说明本实施方式。对图中相同或者相当的部分标注相同的附图标记并援引其说明。以下，以对由钢制成的圆钢坯(以下简称为“钢坯”)进行穿孔轧制来制造无缝钢管为前提进行说明。

[毛刺的产生]

对在穿孔轧制后的中空管坯的后端产生的毛刺和斑痕缺陷进行说明。

图1是表示毛刺的产生的剖视图。在图1中表示对在后端部未形成孔的钢坯进行穿孔轧制的情况。参照图1，在穿孔轧制中，在顶头1的前端从钢坯2的后端面14顶出时，在顶头1的前端即将顶出之前与顶头1的前端接触的部分(接触部分)3被顶破。该接触部分3对于中空管坯4而言是余料。因而，被顶头1顶破的接触部分3作为毛刺5残留于中空管坯4的内表面或者后端。

图2是表示较大的毛刺的产生的剖视图。在图2中表示对在后端部未形成孔的钢坯进行穿孔轧制的情况。在图2中，利用前端平坦的顶头1对钢坯2进行穿孔轧制。参照图2，前端平坦的顶头1与前端尖锐或者变圆的顶头(参照图1)相比，接触部分3的体积较大。因此，被顶头1顶破的接触部分3作为体积比图1所示的毛刺大的毛刺5残留。

这样的毛刺的产生是由在钢坯的后端部存在余料的状况引起的。为了抑制毛刺的产生，有使用在后端部形成有孔的钢坯的方法。但是，仅通过单纯地设置孔，存在产生斑痕缺陷、堆积物的可能性。

[斑痕缺陷的产生]

图3是对在后端部形成有圆锥形状的孔的钢坯进行穿孔轧制的情况的剖视图。参照图3，在后端部形成有圆锥形状的孔7的钢坯2中，将会引起毛刺的余料去除与孔7的容积相应的量。因此不易产生毛刺。但是，若对在后端部形成有圆锥形状的孔7的钢坯2进行穿孔轧制，则有时在中空管坯4的内表面产生斑痕缺陷6。

[堆积物的产生]

图4是对在后端部形成有圆柱形状的孔的钢坯进行穿孔轧制的情况的剖视图。参照图4，在后端部形成有圆柱形状的孔7的钢坯2中，将孔7的容积量的余料去除。因此不易产生毛刺。但是，例如在利用前端平坦的顶头1对钢坯2进行穿孔轧制的情况下，顶头1的前端的接触部分3容易自中空管坯4分离。由于分离的接触部分3堆积于穿孔机，因此需要定期的清扫。

在这点上，若像专利文献1所公开的那样对在后端部形成有具有槽的孔的钢坯进行穿孔轧制，则会引起毛刺的接触部分被槽吸收，因此基本上抑制了毛刺的产生。但是，根据孔的形状、钢坯的变形性等，有时毛刺或者斑痕缺陷残留。因而，期望更可靠地抑制毛刺和斑痕缺陷这两者的产生。此外，对于在油井等中使用的无缝金属管要求强度、耐腐蚀性等。因此，无缝金属管的制造有时使用由具有较高的强度和耐腐蚀性的合金钢制成的钢坯。但是，合金钢与碳钢相比变形性较低。若钢坯的变形性较低，则容易产生较大的毛刺，有时毛刺整体不能完全收纳到槽中。因而，期望在不产生毛刺和斑痕缺陷的前提下制造由合金钢制成的无缝金属管。

因此，本发明人等为了实现毛刺和斑痕缺陷这两者的抑制，而对形成于钢坯的后端部的具有槽的孔的详细形状进行了研究。

对于抑制毛刺的产生来说，用于吸收引起毛刺的接触部分的槽很重要。因而，为了易于吸收毛刺，考虑加深槽的深度。但是，已经了解若加深槽的深度，则如后述的实施例所示容易在穿孔轧制后的中空管坯的内表面产生斑痕缺陷。在本说明书中，“槽的深度”是指槽沿着钢坯的轴线方向的长度。

图5是在后端部具有较深的槽的钢坯的穿孔轧制过程中的剖视图。参照图5，在槽8的深度L1相对于钢坯2的直径B而言较深的情况下，接触部分3在到达后端面14附近之前被顶破。在顶头1朝向钢坯2的后端进一步前进时，对被顶破的接触部分3被顶头1轧制。因此，容易在穿孔轧制后的中空管坯的内表面产生斑痕缺陷。

图6是在后端部具有较浅的槽的钢坯的穿孔轧制过程中的剖视图。参照图6，在槽8的深度L1相对于钢坯2的直径B而言较浅的情况下，接触部分3在钢坯2的后端面14附近被顶破。在该情况下，被顶破的接触部分3不易被顶头1轧制。因此，不易在穿孔轧制后的中空管坯的内表面产生斑痕缺陷。不过，若槽8的深度L1过浅，则接触部分3难以收纳到槽8中，因此产生毛刺(参照图1)。

因此，本发明人等对抑制斑痕缺陷和毛刺这两者的产生的方法反复进行了专心研究。其结果是了解了即使在槽较浅的情况下，通过精心设计槽形状，也能够由槽8吸收被顶头1顶破的接触部分3。更具体地讲，认识到只要是槽宽和槽高恰当的形状，就能够抑制毛刺的产生。还认识到只要槽深适度地浅，就也能够抑制斑痕缺陷的产生。而且，根据上述的认识，发现了不仅是碳钢，即使是合金钢也能够抑制毛刺和斑痕缺陷的产生。

本发明的无缝金属管的制造方法是基于以上的认识而完成的。本实施方式的无缝金属管的制造方法使用包括多个倾斜辊和配设于多个倾斜辊之间的顶头的穿孔机。制造方法包括以下工序：准备具有直径B(mm)的钢坯；加热钢坯；在加热后的钢坯的后端中央部形成包含四个槽的孔，四个槽分别具有满足式(1)的槽宽D(mm)、满足式(2)的槽高H(mm)和满足式(3)的槽深L1(mm)，且沿着钢坯的轴线方向延伸；以及利用穿孔机从前端对形成有孔的钢坯进行穿孔轧制，

0.12≤D/B≤0.25 (1)

0.10≤H/B≤0.20 (2)

0.05≤L1/B＜0.10 (3)。

在本实施方式的制造方法中，对在后端中央部形成有具有槽的孔的钢坯进行穿孔轧制。由于满足式(1)和式(2)，因此孔的形状在从轴线方向观察时是十字。此外，如后述的实施例所示，由于满足式(1)和式(2)的槽是适度的大小，因此槽能够吸收被顶头顶破的接触部分。由此，不易在穿孔轧制后的中空管坯产生毛刺。此外，槽的形状满足式(3)。如后述的实施例所示，满足式(3)的槽的接触部分在钢坯后端面附近被顶破。即，接触部分在钢坯的孔的较浅的位置被顶破。因此，被顶破的接触部分不易被顶头轧制，或者被顶头轧制的时间较短。由此，不易在中空管坯的内表面产生斑痕缺陷。通过抑制毛刺的产生，从而毛刺不易堆积于穿孔机。此外，通过对被抑制了毛刺和斑痕缺陷的产生的中空管坯进行拉伸轧制，从而不易在无缝金属管的内表面和轧机的工具(例如：芯棒)产生缺陷。

优选的是，在钢坯的后端面上，作为从钢坯的后端中央到槽底面的最大距离的两倍的L2(mm)满足式(4)。

0.30≤L2/B≤0.60 (4)

L2/B是指在钢坯后端面上孔的最大宽度相对于钢坯直径的比例。因而，若L2/B较小，则是指较小的孔，若L2/B较大，则是指较大的孔。若L2/B较小，则被顶头顶破的接触部分难以被槽吸收。若L2/B较大，则槽过大，因此孔的加工所耗费的时间增加。此外，在通过冲压加工形成孔的情况下，冲压载荷增大。因而，也如后述的实施例所示，优选L2/B在预定范围内(式(4))。

优选的是，在从钢坯的轴线方向观察时，四个槽设为十字形状，四个槽从钢坯的后端面延伸。

在本说明书中，“四个槽是十字形状”是指在从钢坯的轴线方向观察时，槽绕钢坯的轴心等间隔地配置，在周向上相邻的两个槽彼此正交。这样的十字形状的四个槽从钢坯的后端面延伸是指孔的截面形状自后端面起是恒定的。在该情况下，孔的形成能够变容易。

本实施方式的制造方法例如能够适用于按质量％含有Cr：1％～12％的合金钢。此外，由于碳钢与合金钢相比不易产生毛刺，因此当然利用本实施方式的制造方法也能够抑制碳钢中的毛刺和斑痕缺陷的产生。

如后述的实施例所示，只要将孔设为恰当的形状，即使是被加热到小于1300℃的由合金钢制成的钢坯，也能够抑制毛刺和斑痕缺陷的产生而进行穿孔轧制。由此，能够抑制加热工序中的能量消耗率(日文：エネルギー原単位)的减小。

[制造方法]

以下对本实施方式的无缝金属管的制造方法进行说明。制造方法包括准备工序、加热工序、形成工序和穿孔轧制工序。

[准备工序]

在准备工序中，准备具有直径B(mm)的钢坯。钢坯的材质例如是钢。钢坯例如通过连续铸造法、铸锭法来制造。钢坯的直径并没有特别的限定。但是，一般来讲，用于制造无缝金属管的钢坯的直径为20(mm)～400(mm)。

[加热工序]

在加热工序中，利用加热炉加热钢坯。加热温度并没有特别的限定。但是，从抑制能量消耗率减小的观点出发，优选加热温度小于1300℃。此外，从钢坯的变形性的观点出发，优选加热温度为1100℃以上。

[形成工序]

图7是本实施方式的钢坯的立体图。参照图7，在形成工序中，在钢坯2的后端中央部形成孔7。孔7从后端面14沿着钢坯2的轴线方向延伸。此外，孔7包含从后端面14沿着钢坯2的轴线方向延伸的四个槽8。四个槽8分别绕钢坯2的轴心等间隔地配置。四个槽8各自的形状相同。因而，以下对四个槽8中的一个槽进行说明。

[孔形状]

槽8具有满足式(1)的槽宽D(mm)、满足式(2)的槽高H(mm)和满足式(3)的槽深L1(mm)。在此，槽宽D是指两个槽侧面9之间的距离。槽高H是指从槽侧面9的端部到槽底面10的距离。槽深L1是指槽8的钢坯轴线方向上的距离。

0.12≤D/B≤0.25 (1)

0.10≤H/B≤0.20 (2)

0.05≤L1/B＜0.10 (3)

对式(1)进行说明。如后述的实施例所示，若D/B小于0.12，则槽宽D较小，因此槽难以吸收被顶头顶破的接触部分。因而，D/B的下限为0.12。D/B的下限优选为0.15，更优选为0.17。若D/B大于0.25，则槽宽D较大，因此在从轴线方向观察时，具有槽的孔的形状接近圆。因此，难以获得由槽吸收接触部分的效果。因而，D/B的上限为0.25。D/B的上限优选为0.23。

对式(2)进行说明。若H/B小于0.10，则槽高H较低，因此槽难以吸收被顶头顶破的接触部分。因而，H/B的下限为0.10。H/B的下限优选为0.12。若H/B大于0.20，则槽高H较高，因此会对过大的空隙进行轧制，容易产生折痕缺陷、裂纹。因而，H/B的上限为0.20。H/B的上限优选为0.16。

对式(3)进行说明。若L1/B小于0.05，则槽深L1较浅，因此不具有可吸收被顶头顶破的接触部分的充分的槽的容积。因而，L1/B的下限为0.05。L1/B的下限优选为0.07。若L1/B为0.10以上，则如后述的实施例所示，槽深L1较深，因此容易在穿孔轧制后的中空管坯的内表面产生斑痕缺陷。因而，L1/B的上限为0.10。L1/B的上限优选为0.09。

图8是本实施方式的钢坯的主视图。参照图8说明从钢坯2的轴线方向观察到的孔的形状。由于槽8满足式(1)和式(2)，因此钢坯2的孔7的形状是十字。槽8的槽侧面9与钢坯2的径向平行，槽侧面9的靠近后端中央C的端部与相邻的另一个槽8的槽侧面9的靠近后端中央C的端部相连。也就是说，底孔的形状的局部100不出现在相邻的槽8之间(参照图10)。槽底面10是字母R形状。但是，槽底面10的形状并不限定于此。槽底面10的形状例如也可以是平坦的。

图9是本实施方式的钢坯的剖视图。参照图9说明钢坯2的孔的深度方向上的形状。由于槽8满足式(3)，因此比现有技术的槽浅。槽8的前端面24是字母R形状。但是，槽8的前端面24的形状并不限定于此。槽8的前端面24的形状也可以是平坦的。此外，槽8与钢坯2的轴线方向平行地延伸。但是，槽8延伸的方向也可以不与钢坯2的轴线方向平行。例如，槽8也可以朝向前端面24去而逐渐变小。在该情况下，在从轴线方向观察的任意位置的截面中，槽8也满足式(1)和式(2)。

图11是表示在钢坯的后端中央部形成孔的工序的图。参照图11，在从加热炉抽出钢坯2之后，利用夹模11约束钢坯2。夹模11包含具有圆形的孔型的模具12和用于使模具12升降的驱动装置13。向被约束的钢坯2的后端面14的中央部推入在未图示的液压缸的前端安装的冲头。由此形成孔7。孔7既可以通过机械加工形成，也可以通过冲压加工形成。此外，孔7也可以通过利用等离子体气体等使钢坯2的后端中央部熔融而形成。

[穿孔轧制工序]

图12是表示穿孔轧制工序的图。参照图12，在钢坯2形成了孔之后，使用穿孔机15对钢坯2进行穿孔轧制。穿孔机15包含两个圆锥型倾斜辊(以下简称为“倾斜辊”)16、顶头1和心轴17。

两个倾斜辊16隔着轧制线PL彼此相对地配置。各倾斜辊16相对于轧制线PL具有倾斜角和交叉角。顶头1配置于两个倾斜辊16之间且配置于轧制线PL上。心轴17沿着穿孔机15的出口侧的轧制线PL配置。心轴17的前端与顶头1的后端连接。

推进器18沿着轧制线PL配置于穿孔机15的入口侧前方。推进器18包含缸主体19、缸杆20、连接构件21和钢坯推杆22。钢坯推杆22利用连接构件21以能够沿周向旋转的方式与缸杆20连结。连接构件21包含用于使钢坯推杆22能够沿周向旋转的轴承。

作为驱动装置的缸主体19为液压式或者电动式，用于使缸杆20前进和后退。推进器18通过使钢坯推杆22的前端面抵接于钢坯2的后端面，利用缸主体19使缸杆20和钢坯推杆22前进，从而从后方推进钢坯2。

在推进器18和倾斜辊16之间的轧制线PL上配设有入口引导件23。入口引导件23用于在钢坯2被推进器18推动而前进期间抑制钢坯2自轧制线PL偏移的状况。

将形成有具有槽的孔的钢坯2配置在倾斜辊16和推进器18之间的轧制线PL上。此时，钢坯2的后端面与推进器18相对，钢坯2的前端面与顶头1相对。

推进器18沿着轧制线PL推进钢坯2，将其推入到两个倾斜辊16之间。钢坯2被两个倾斜辊16咬入。钢坯2在借助倾斜辊16以螺旋状旋转的同时前进。向钢坯2的轴心推入顶头1。由此，顶头1和倾斜辊16对钢坯2进行穿孔轧制。通过对钢坯2进行穿孔轧制，从而得到中空管坯。

在穿孔轧制工序之后，利用芯棒式无缝管轧机、延伸轧机、定径机等对中空管坯进行轧制，来制造无缝金属管。

参照图8，优选的是，在钢坯2的后端面14上，作为从钢坯2的后端中央C到槽底面10的最大距离的两倍的L2(mm)满足式(4)。钢坯2的后端中央C是指钢坯2的后端面14上的钢坯2的轴心。

0.30≤L2/B≤0.60 (4)

L2/B表示在钢坯2的后端面14上孔7的最大宽度相对于钢坯直径B的比例。若L2/B较小，则被顶头顶破的接触部分难以被槽吸收。若L2/B较大，则槽8变得过大，孔7的加工所耗费的时间增加。此外，在通过冲压加工形成孔7的情况下，冲压载荷增大。因而，如后述的实施例所示，L2/B优选处于预定范围内。

钢坯2也可以是例如按质量％含有Cr：1％～12％的钢(以下也称为“合金钢”)。对于在油井等中使用的无缝金属管要求强度、耐腐蚀性等。由于合金钢的强度、耐腐蚀性等较高，因此适合于在油井等中使用的无缝金属管的材料。另一方面，合金钢的变形性较低。若钢坯的变形性较低，则容易产生较大的毛刺，有时毛刺整体不能完全收纳到槽中。但是，如后述的实施例所示，采用本实施方式的制造方法，不仅是碳钢，即使是由合金钢制成的钢坯，也能够抑制毛刺的产生而制造无缝金属管。

图13是表示组成不同的钢的温度与收缩值的关系的图。更具体地讲，图13表示将各种钢加热到各种各样的温度并对各种钢进行了拉伸试验得到的结果。在图13中，纵轴表示收缩值(％)，横轴表示钢的温度(℃)。在图13中，圆形标记表示碳钢(S45C)的结果，方形标记表示合金钢(2Cr钢)的结果。另外，“收缩值”利用以下的式子来计算。

(收缩值[％])＝((断裂的部分的拉伸试验前的截面积)－(在拉伸试验中断裂的部分的截面积))/(断裂的部分的拉伸试验前的截面积)×100

可知若图13所示的收缩值小于95％，则钢坯的变形性较低，使得容易在穿孔轧制之后产生毛刺。参照图13可知，在碳钢中在温度为1000℃以上的范围内收缩值为95％以上，与此相对，在合金钢中，若温度低于1200℃，则收缩值极端地减小。也就是说，显然合金钢与碳钢相比变形性较低。在合金钢的情况下，收缩值为95％以上的温度为约1200℃。因而，在对由合金钢制成的钢坯进行穿孔轧制时，钢坯的温度期望为1200℃以上。为了实现这一目标，在加热工序中，需要将钢坯加热到1300℃以上。其原因在于，在将钢坯从加热炉输送至穿孔机期间，钢坯的端面的温度下降约100℃～200℃。将钢坯加热到1300℃以上会减小能量消耗率。

但是，在本实施方式的制造方法中，使用包含具有槽的孔的钢坯。如后述的实施例所示，只要将孔设为恰当的形状，无论钢坯的加热温度如何，也就是说即使是加热温度小于1300℃的由合金钢制成的钢坯，也能够抑制毛刺的产生地进行穿孔轧制。由此，在无缝金属管的制造中，能够抑制能量消耗率的减小。

实施例

本发明人等对形成于钢坯后端中央部的孔的形状进行各种变更，通过穿孔轧制制造了中空管坯。更具体地讲，加热钢坯，在钢坯的后端中央部形成具有表2所示的槽的各种孔。各钢坯的孔具有四个槽。各钢坯的四个槽在钢坯周向上等间隔地配置。钢坯的加热温度为1245℃。利用穿孔机对加热后的钢坯进行穿孔轧制，而制造了中空管坯。中空管坯的直径为82mm，壁厚为11mm。针对所制造的中空管坯，本发明人等通过目测对毛刺和斑痕缺陷的产生进行了评价。

表1表示在本实施例中使用的钢坯的组成。

【表1】

表格1

表2表示形成于钢坯的后端中央部的孔的形状和是否有毛刺和斑痕缺陷产生的评价结果。表2中的“槽深L1/B”、“最大孔径L2/B”、“槽宽D/B”和“槽高H/B”分别表示用钢坯直径(B＝70mm)无量纲化而得到的值。在表2中的评价栏中，文字“NG”表示产生了毛刺或者斑痕缺陷的状况，文字“A”表示产生了可容许的微小的毛刺或者斑痕缺陷的状况，文字“G”表示未产生毛刺和斑痕缺陷的状况。

【表2】

表格2

在试验编号1、4和5中，在中空管坯的后端产生了较大的毛刺。

在试验编号2和3中，在中空管坯的内表面产生了斑痕缺陷。

在试验编号6～8中，在中空管坯的后端产生了毛刺，在内表面产生了斑痕缺陷。

在试验编号10和13中，在中空管坯的后端产生了可容许的较小的毛刺。

在试验编号9、11、12、14和15中，在中空管坯几乎没有产生毛刺、斑痕缺陷。

本发明人等根据本实施例如下地得出了结论。根据试验编号1～8，形成于钢坯的后端中央部的槽深L1/B越浅，越能抑制斑痕缺陷的产生。此外，根据试验编号10，若槽宽D/B较小，则被顶头顶破的接触部分难以被槽吸收，容易产生毛刺。

以上说明了本发明的实施方式。但是，上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因而，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当地变更上述的实施方式来实施。

附图标记说明

1、顶头；2、钢坯；3、接触部分；4、中空管坯；5、毛刺；6、斑痕缺陷；7、孔；8、槽；9、槽侧面；10、槽底面；11、夹模；12、模具；13、驱动装置；14、后端面；15、穿孔机；16、倾斜辊；17、心轴；18、推进器；19、缸主体；20、缸杆；21、连接构件；22、钢坯推杆；23、入口引导件；24、前端面。

Claims (3)

1.一种无缝金属管的制造方法，其使用包括多个倾斜辊和配设于所述多个倾斜辊之间的顶头的穿孔机，其中，

该制造方法包括以下工序：

准备具有直径B的钢坯；

加热所述钢坯；

在加热后的所述钢坯的后端中央部形成包含四个槽的孔，所述四个槽分别具有满足式(1)的槽宽D、满足式(2)的槽高H和满足式(3)的槽深L1，且沿着所述钢坯的轴线方向延伸；以及

利用所述穿孔机从前端对形成有所述孔的钢坯进行穿孔轧制，

0.12≤D/B≤0.25 (1)

0.10≤H/B≤0.20 (2)

0.05≤L1/B＜0.10 (3)，

其中，所述直径B、所述槽宽D、所述槽高H和所述槽深L1的单位为mm。

2.根据权利要求1所述的无缝金属管的制造方法，其中，

在所述钢坯的后端面上，作为从所述钢坯的后端中央到槽底面的最大距离的两倍的L2满足式(4)，

0.30≤L2/B≤0.60 (4)，

其中，所述L2的单位为mm。

3.根据权利要求1或2所述的无缝金属管的制造方法，其中，

在从所述钢坯的轴线方向观察时，所述四个槽设为十字形状，

所述四个槽从所述钢坯的后端面延伸。

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