CN110899368A - 一种内螺纹无缝钢管生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内螺纹无缝钢管生产工艺，包括以下步骤：1)管坯的长度和表面处理；2)穿孔；3)轧管；4)减径；5)测量；6)前热处理；7)冷却和表面处理；8)冷拔：9)后热处理；10)检验和矫正。本发明属于钢管生产技术领域，具体是提供了一种控制管材热轧的工艺和管材热轧后的截面形状从而降低冷拔过程中材料的形变量、降低冷拔的难度、提高冷高效率和管材强度，使用热处理消除冷拔前材料的内应力从而避免冷拔后出现斗纹缺陷，合理使用酸洗和打磨提高热轧和冷拔前材料表面光滑程度消除表面缺陷的内螺纹无缝钢管生产工艺。
Description
技术领域
本发明属于钢管生产技术领域，具体是指一种内螺纹无缝钢管生产工艺。
背景技术
内螺纹无缝钢管是一种内表面带有螺旋凸筋的异型无缝钢管，一般用于高压锅炉内，由于其内壁有凹 凸的内螺纹，可以有效克服钢管中介质慢速流动时产生层流现象，同时能抑制钢管内壁的蒸汽膜效应，改 善了锅炉水冷壁的传热效果，使管壁温度更加均匀。目前内螺纹无缝钢管采用的生产工艺比较复杂，也没 有统一的规范，没有统一标准，造成生产的钢件质量参差不齐，很多重复工序也使得生产效率底下，加大 了工人的劳动负担，同时使得产品的市场竞争力不高。
因为内螺纹无缝钢管内表面需要通过冷拔成型凹凸不平的螺纹，冷拔前的管料的尺寸对冷拔的效果影 响极大，如果管壁太厚可能会影响冷拔的效率，如果管壁太薄则可能会造成冷拔后管壁强度不够；除此之 前，冷拔前管料的表面处理效果不够也会影响冷拔后产品的表面光滑程度，欠酸洗或者残存氧化铁皮会造 成管材表面的形成滑道；热轧后的热处理后性能不均匀，可能会造成钢管表面的斗纹。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种通过控制管材热轧的工艺降低冷拔的形变程度从而降低冷拔 的难度、提高成品钢管强度，通过表面处理工序提高管坯的表面光滑平整性，避免冷轧后成品件表面出现 表面划痕，通过合适的热处理消除管材冷拔前的内应力从而减少冷拔后成品表面斗纹的内螺纹无缝钢管生 产工艺。
本发明采用的技术方案如下：一种内螺纹无缝钢管生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：
剪切和表面处理：将管坯剪切到合适的长度，对管坯表面进行酸洗和打磨；
步骤二：
穿孔：将管坯加热到1100-1200℃，输送到穿孔机中进行穿孔；
步骤三：
轧管：穿孔后钢管由拔钢机拔至自动轧管机进行三辊斜轧；
步骤四：
减径：使用减径机对钢管进行热轧减径，轧管后钢管的温度在840℃～900℃；
步骤五：
测量：对减径处理后的钢管内径和外径进行测量，如果经过减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截 面差别在允许范围内，则进入步骤六；如果经过减径后的钢管截面形状和成品光管理论截面差别超过允许 范围，则进入步骤一；
步骤六：
前热处理：温度控制范围600～1050℃，时间为30-120min，消除管坯在热轧和减径过程中产生的应 力；
步骤七：
冷却、表面处理：待管坯冷却后，进行酸洗和打磨处理，保证管坯表面光滑平整性；
步骤八：
冷拔：使用带有螺纹形状的内模进行冷拔，在管壁内表面形成均匀的螺纹；
步骤九：
后热处理：温度控制范围600～1050℃，时间为30-120min，消除管坯在冷拔的过程中产生的应力； 步骤十：
检验和矫正：对经过热处理后的钢管进行精度检验，如果没有达到要求，进行矫正，矫正后返回步骤 九的热处理工序，直至检验达到要求。
进一步地，本发明一种内螺纹无缝钢管生产工艺的具体步骤包括：
1)所述步骤四中减径量控制在20％-25％；
2)所述步骤五中测量的管坯外径为R1，管坯的内径为R2，成品的要求外径为r1，成品要求的内径为 r2，成品要的内螺纹高度为h，则满足1.3*r1>R1>1.1*r1且1.1*(r2+0.5*h)>R2>(r2+0.5h)，则认为减径 后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在允许范围内；
相比现有技术，本发明一种内螺纹无缝钢管生产工艺，具有如下有益效果：
1.对管坯冷拔前进行了热轧处理，并控制热轧后的管坯截面形状接近成品管的截面形状，降低了冷拔 的难度要求，并减少了冷拔过程管坯的形变量，降低了冷拔过程中的能量消耗和废品率，并降低管坯因为 冷拔产生的强度损失，提高了成品管的机械强度。
2.本发明在管坯减径后增加了的管坯的后热处理工序，消除了钢管在热轧和减径过程产生的内应力， 避免因为管坯的内应力造成在冷拔过程中形成表面斗纹。
3.在热轧和冷拔工序前均设置了工件的算水洗和打磨工序，保证在热轧和冷拔过程中不会因为管坯表 面不平或含有杂质造成成品件表面光泽度。
说明书附图
图1为一种内螺纹无缝钢管生产工艺的整体流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种内螺纹无缝钢管生产工艺，具体步骤为：
将管坯剪切到合适的长度，对管坯表面进行酸洗，然后检查表面缺陷和光滑程度并用砂轮进行打磨修 补；将管坯加热到1100-1200℃，输送到穿孔机中进行穿孔；穿孔后钢管由拔钢机拔至自动轧管机进行三 辊斜轧；使用减径机对钢管进行热轧减径，减径量控制在20％-25％；对减径处理后的钢管内径和外径进行 测量，如果经过减径后的钢管截面形状和成品光管理论截面差别超过允许范围，则返回酸洗步骤，如果经 过减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在允许范围内，则进行热处理步骤，温度控制范围600～1050℃，时间为30-120min；待管坯冷却后，进行酸洗和打磨处理；打磨处理后，使用带有螺纹形状的内 模进行冷拔；冷拔后再次进行后热处理，温度控制范围600～1050℃，时间为30-120min；对经过后热处 理后的钢管进行精度检验，如果没有达到要求，进行矫正，矫正后返回后热处理工序，直至检验达到要求， 精度检验合格后进行人工检验和无损探伤，合格后进行包装入库。
实施例1
要求成品外径为r1＝100mm，内径r2＝95mm,螺纹高度h＝4mm；
步骤一：将管坯长度剪切到长度为1600mm，检查外观缺陷，进行酸洗和打磨；
步骤二：将管坯加热到1200℃，输送到穿孔机中进行穿孔；
步骤三：穿孔后钢管由拔钢机拔至自动轧管机进行三辊斜轧；
步骤四：使用减径机对钢管进行热轧实际减径量为22％，轧管后钢管的温度为860℃；
步骤五：对减径处理后的钢管内径和外径进行测量，测量外径R1＝123mm，内径R2＝105mm，满足 1.3*r1>R1>1.1*r1且1.1*(r2+0.5*h)>R2>(r2+0.5h)，减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在 允许范围内；
步骤六：前热处理温度800℃，时间为60min；
步骤七：待管坯冷却后，进行酸洗和打磨处理；
步骤八：使用带有螺纹形状的内模进行冷拔，在管壁内表面形成均匀的螺纹；
步骤九：后热处理温度600℃，时间为60min；
步骤十：对经过热处理后的钢管进行精度检验，实际未达到要求，进行矫正；
步骤十一：后热处理温度600℃，时间为60min；
步骤十二：对经过热处理后的钢管进行精度检验，达到要求。
实施例二
要求成品外为r1＝120mm，内径r2＝110mm,螺纹高度h＝8mm；
步骤一：将管坯长度剪切到长度为1800mm，检查外观缺陷，进行酸洗和打磨；
步骤二：将管坯加热到1150℃，输送到穿孔机中进行穿孔；
步骤三：穿孔后钢管由拔钢机拔至自动轧管机进行三辊斜轧；
步骤四：使用减径机对钢管进行热轧实际减径量为24％，轧管后钢管的温度为860℃；
步骤五：对减径处理后的钢管内径和外径进行测量，测量外径R1＝130mm，内径R2＝930mm，未满足 1.3*r1>R1>1.1*r1且1.1*(r2+0.5*h)>R2>(r2+0.5h)，减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别超 过了允许范围；
步骤六：进行酸洗和打磨；
步骤七：将管坯加热到1150℃，输送到穿孔机中进行穿孔；
步骤八：使用减径机对钢管进行热轧实际减径量为20％，轧管后钢管的温度为860℃；
步骤九：对减径处理后的钢管内径和外径进行测量，测量外径R1＝140mm，内径R2＝120mm，满足 1.3*r1>R1>1.1*r1且1.1*(r2+0.5*h)>R2>(r2+0.5h)，减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在 允许范围内；
步骤十：前热处理温度800℃，时间为60min；
步骤十一：待管坯冷却后，进行酸洗和打磨处理；
步骤十二：使用带有螺纹形状的内模进行冷拔，在管壁内表面形成均匀的螺纹；
步骤十三：后热处理温度600℃，时间为30min；
步骤十四：对经过热处理后的钢管进行精度检验，实际未达到要求，进行矫正；
步骤十五：后热处理温度600℃，时间为30min；
步骤十六：对经过热处理后的钢管进行精度检验，达到要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的 等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范 围内。
Claims (3)
1.一种内螺纹无缝钢管生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：
剪切和表面处理：将管坯剪切到合适的长度，对管坯表面进行酸洗和打磨；
步骤二：
穿孔：将管坯加热到1100-1200℃，输送到穿孔机中进行穿孔；
步骤三：
轧管：穿孔后钢管由拔钢机拔至自动轧管机进行三辊斜轧；
步骤四：
减径：使用减径机对钢管进行热轧减径，轧管后钢管的温度在840℃～900℃；
步骤五：
测量：对减径处理后的钢管内径和外径进行测量，如果经过减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在允许范围内，则进入步骤六；如果经过减径后的钢管截面形状和成品刚管理论截面差别超过允许范围，则进入步骤一；
步骤六：
前热处理：温度控制范围600～1050℃，时间为30-120分钟，消除管坯在热轧和减径过程中产生的应力；
步骤七：
冷却、表面处理：待管坯冷却后，进行酸洗和打磨处理，保证管坯表面光滑平整性；
步骤八：
冷拔：使用带有螺纹形状的内模进行冷拔，在管壁内表面形成均匀的螺纹。
步骤九：
后热处理：温度控制范围600～1050℃，时间为30-120分钟，消除管坯在冷拔的过程中产生的应力；
步骤十：
检验和矫正：对经过热处理后的钢管进行精度检验，如果没有达到要求，进行矫正，矫正后返回步骤九的热处理工序，直至检验达到要求。
2.根据权利要求1所述的一种内螺纹无缝钢管生产工艺，其特征在于：步骤四中减径量控制在20％-25％。
3.根据权利要求1所述的一种内螺纹无缝钢管生产工艺，其特征在于:步骤五中测量的管坯外径为R1，管坯的内径为R2，成品的要求外径为r1，成品要求的内径为r2，成品要的内螺纹高度为h，则满足1.3*r1>R1>1.1*r1且1.2*(r2+0.5*h)>R2>(r2+0.5h)，则认为减径后的钢管截面形状和成品钢管理论截面差别在允许范围内。
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|---|---|---|---|---|
| CN112605150A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-04-06 | 衡阳鸿常机化有限公司 | 一种低成本无缝钢管制造方法 |
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