CN111663079B - 一种耐高压无缝钢管的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢管加工技术领域,具体公开了一种耐高压无缝钢管的加工工艺,包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯、钢管管芯、设置在钢管管坯和钢管管芯之间的钢管夹层;所述无缝钢管主要包括通过钢管管坯、钢管管芯和钢管夹层制备钢管荒管、将钢管荒管加热、钢管荒管热轧制成无缝钢管、对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型、对定型后的无缝钢管进行正火空冷、对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾后,进行表面抗氧化、防腐蚀处理、对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。本发明提供的耐高压无缝钢管的加工工艺提高了复合型钢管的耐高压性高,不易变形,使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及钢管加工技术领域,具体为一种耐高压无缝钢管的加工工艺。
背景技术
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形,方形,矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是--种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。
现有的无缝钢管在长期使用的过程中,由于其耐高压性能较弱,导致钢管的使用寿命较短,因此需要对其加工工艺进行技术改进,以提高无缝钢管的耐高压性,延长其使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高压无缝钢管的加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种耐高压无缝钢管的加工工艺,包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯、钢管管芯、设置在钢管管坯和钢管管芯之间的钢管夹层;所述无缝钢管包括以下几个具体的加工步骤:
S1:准备钢管管坯、钢管管芯和钢管夹层的制备原料:C:0.2%-0.4%,Si:0.1%-0.2%,Mn:1%-1.4%,Cr:0.2%-0.35%,Mo:0.2%-0.25%,Ni:0.8%-1.1%,Cu:0.35%-0.65%,Nb:0.01%-0.02%,V:0.02~0.1%,Al:0.01~0.05%,余量为Fe;
S2:将上述原料放入电炉中熔炼后得到钢水;
S3:同时将钢管管坯的模具预热,然后将钢水注入加热后的钢管管坯模具中,冷却、脱模,制得内壁带有内连接凸起的钢管管坯;
S4:将钢管管芯的模具加热,然后将钢水注入加热后的钢管管芯模具中,冷却、脱模,制得外壁带有外连接凸起的钢管管芯;
S5:将钢管管芯通过夹持机构放入钢管管坯的内部,并将钢管管芯和钢管管坯的端部对齐,并将钢水注入钢管管芯和钢管管坯之间,冷却后,制得带有连接孔的钢管夹层,且钢管夹层和钢管管芯和钢管管坯为一体成型式结构;
S6:将钢管管坯、钢管管芯和钢管夹层的端部用密封连接法兰焊接密封,制得钢管荒管;
S7:将钢管荒管放入加热炉中进行加热;
S8:将加热后的钢管荒管热轧制成无缝钢管;
S9:对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型;
S10:对定型后的无缝钢管进行正火空冷;
S11:对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾后,进行表面抗氧化、防腐蚀处理;
S12:对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具预热温度为700~860℃,预热后使得模具保持恒温状态。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S7中的加热温度为900~1100℃,加热时间为60~80min。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S11中的无缝钢管抗氧化、防腐蚀处理为向无缝钢管的表面喷涂防护涂料,防护涂料的主要成分为镍基合金。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具冷却方式为水循环冷却方式。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3和S4中的内连接凸起、外连接凸起均为T形结构。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S12中的耐高压检测设备为物理冲击式的耐高压检测设备,且耐高压检测设备上安装有超声波探伤仪。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供的耐高压无缝钢管的加工工艺,该复合型无缝钢管主要由钢管管坯、钢管管芯、设置在钢管管坯和钢管管芯之间的钢管夹层组成,且钢管管坯内壁上的内连接凸起和钢管管芯上的外连接凸起均和钢管夹层上的连接孔一体成型,该复合型钢管的耐高压性高,不易变形,使用寿命较长。
附图说明
图1为本发明的复合型无缝钢管的整体结构示意图。
图中:1、钢管管坯;2、钢管管芯;3、钢管夹层;4、内连接件;5、外连接件。
具体实施方式
下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明提供一种技术方案:一种耐高压无缝钢管的加工工艺,包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯1、钢管管芯2、设置在钢管管坯1和钢管管芯2之间的钢管夹层3;所述无缝钢管包括以下几个具体的加工步骤:
S1:准备钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的制备原料:C:0.2%-0.4%,Si:0.1%-0.2%,Mn:1%-1.4%,Cr:0.2%-0.35%,Mo:0.2%-0.25%,Ni:0.8%-1.1%,Cu:0.35%-0.65%,Nb:0.01%-0.02%,V:0.02~0.1%,Al:0.01~0.05%,余量为Fe;
S2:将上述原料放入电炉中熔炼后得到钢水;
S3:同时将钢管管坯1的模具预热,然后将钢水注入加热后的钢管管坯1模具中,冷却、脱模,制得内壁带有内连接件4的钢管管坯1;
S4:将钢管管芯2的模具加热,然后将钢水注入加热后的钢管管芯2模具中,冷却、脱模,制得外壁带有外连接件5的钢管管芯2;
S5:将钢管管芯2通过夹持机构放入钢管管坯1的内部,并将钢管管芯2和钢管管坯1的端部对齐,并将钢水注入钢管管芯2和钢管管坯1之间,冷却后,制得带有连接孔的钢管夹层3,且钢管夹层3和钢管管芯2和钢管管坯1为一体成型式结构;
S6:将钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的端部用密封连接法兰焊接密封,制得钢管荒管;
S7:将钢管荒管放入加热炉中进行加热;
S8:将加热后的钢管荒管热轧制成无缝钢管;
S9:对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型,自然冷却;
S10:对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾;
S11:对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具预热温度为700~860℃,预热后使得模具保持恒温状态。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S7中的加热温度为900~1100℃,加热时间为60~80min。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具冷却方式为水循环冷却方式。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3和S4中的内连接件4、外连接件5均为T形结构。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S11中的耐高压检测设备为物理冲击式的耐高压检测设备,且耐高压检测设备上安装有超声波探伤仪。
实施例2:
本发明提供一种技术方案:一种耐高压无缝钢管的加工工艺,包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯1、钢管管芯2、设置在钢管管坯1和钢管管芯2之间的钢管夹层3;所述无缝钢管包括以下几个具体的加工步骤:
S1:准备钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的制备原料:C:0.2%-0.4%,Si:0.1%-0.2%,Mn:1%-1.4%,Cr:0.2%-0.35%,Mo:0.2%-0.25%,Ni:0.8%-1.1%,Cu:0.35%-0.65%,Nb:0.01%-0.02%,V:0.02~0.1%,Al:0.01~0.05%,余量为Fe;
S2:将上述原料放入电炉中熔炼后得到钢水;
S3:同时将钢管管坯1的模具预热,然后将钢水注入加热后的钢管管坯1模具中,冷却、脱模,制得钢管管坯1;
S4:将钢管管芯2的模具加热,然后将钢水注入加热后的钢管管芯2模具中,冷却、脱模,制得钢管管芯2;
S5:将钢管管芯2通过夹持机构放入钢管管坯1的内部,并将钢管管芯2和钢管管坯1的端部对齐,并将钢水注入钢管管芯2和钢管管坯1之间,冷却后,制得钢管夹层3,且钢管夹层3和钢管管芯2和钢管管坯1为一体成型式结构;
S6:将钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的端部用密封连接法兰焊接密封,制得钢管荒管;
S7:将钢管荒管放入加热炉中进行加热;
S8:将加热后的钢管荒管热轧制成无缝钢管;
S9:对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型;
S10:对定型后的无缝钢管进行正火空冷;
S11:对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾后,进行表面抗氧化、防腐蚀处理;
S12:对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具预热温度为700~860℃,预热后使得模具保持恒温状态。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S7中的加热温度为900~1100℃,加热时间为60~80min。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S11中的无缝钢管抗氧化、防腐蚀处理为向无缝钢管的表面喷涂防护涂料,防护涂料的主要成分为镍基合金。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具冷却方式为水循环冷却方式。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3和S4中的内连接件4、外连接件5均为T形结构。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S12中的耐高压检测设备为物理冲击式的耐高压检测设备,且耐高压检测设备上安装有超声波探伤仪。
实施例2与实施例1的材料相同,不同之处在于两者的钢管荒管的制备方法不同。
实施例3:
本发明提供一种技术方案:一种耐高压无缝钢管的加工工艺,包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯1、钢管管芯2、设置在钢管管坯1和钢管管芯2之间的钢管夹层3;所述无缝钢管包括以下几个具体的加工步骤:
S1:准备钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的制备原料:C:0.2%-0.4%,Si:0.1%-0.2%,Mn:1%-1.4%,Cr:0.2%-0.35%,Mo:0.2%-0.25%,Ni:0.8%-1.1%,Cu:0.35%-0.65%,Nb:0.01%-0.02%,V:0.02~0.1%,Al:0.01~0.05%,余量为Fe;
S2:将上述原料放入电炉中熔炼后得到钢水;
S3:同时将钢管管坯1的模具预热,然后将钢水注入加热后的钢管管坯1模具中,冷却、脱模,制得内壁带有内连接件4的钢管管坯1;
S4:将钢管管芯2的模具加热,然后将钢水注入加热后的钢管管芯2模具中,冷却、脱模,制得外壁带有外连接件5的钢管管芯2;
S5:将钢管管芯2通过夹持机构放入钢管管坯1的内部,并将钢管管芯2和钢管管坯1的端部对齐,并将钢水注入钢管管芯2和钢管管坯1之间,冷却后,制得带有连接孔的钢管夹层3,且钢管夹层3和钢管管芯2和钢管管坯1为一体成型式结构;
S6:将钢管管坯1、钢管管芯2和钢管夹层3的端部用密封连接法兰焊接密封,制得钢管荒管;
S7:将钢管荒管放入加热炉中进行加热;
S8:将加热后的钢管荒管热轧制成无缝钢管;
S9:对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型;
S10:对定型后的无缝钢管进行正火空冷;
S11:对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾后,进行表面抗氧化、防腐蚀处理;
S12:对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具预热温度为700~860℃,预热后使得模具保持恒温状态。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S7中的加热温度为900~1100℃,加热时间为60~80min。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S11中的无缝钢管抗氧化、防腐蚀处理为向无缝钢管的表面喷涂防护涂料,防护涂料的主要成分为镍基合金。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3-S5中的模具冷却方式为水循环冷却方式。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S3和S4中的内连接件4、外连接件5均为T形结构。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤S12中的耐高压检测设备为物理冲击式的耐高压检测设备,且耐高压检测设备上安装有超声波探伤仪。
实施例3与实施例1的材料相同,不同之处在于两者的无缝钢管的加工方法不同。
按实施例1-3中的加工工艺制得的无缝钢管,在其壁厚和孔径一致的情况下,对其使用寿命和抗高压强度进行测试,结果通过A、B、C、D进行评定,如下表所示:
样品 | 使用寿命 | 耐高压强度 |
实施例1 | A | A |
实施例2 | B | C |
实施例3 | A | B |
由表中可以看出,按照实施例1中所述的加工工艺制得的无缝钢管,在使用寿命和耐高压方面效果较好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:包括复合型无缝钢管;所述复合型无缝钢管包括钢管管坯(1)、钢管管芯(2)、设置在钢管管坯(1)和钢管管芯(2)之间的钢管夹层(3);所述无缝钢管包括以下几个具体的加工步骤:
S1:按如下重量份准备无缝钢管的制备原料:C:0.2%-0.4%,Si:0.1%-0.2%,Mn:1%-1.4%,Cr:0.2%-0.35%,Mo:0.2%-0.25%,Ni:0.8%-1.1%,Cu:0.35%-0.65%,Nb:0.01%-0.02%,V:0.02~0.1%,Al:0.01~0.05%,余量为Fe;
S2:将上述原料放入电炉中熔炼后得到钢水;
S3:同时将钢管管坯(1)的模具预热,然后将钢水注入加热后的钢管管坯(1)模具中,冷却、脱模,制得内壁带有内连接件(4)的钢管管坯(1);
S4:将钢管管芯(2)的模具加热,然后将钢水注入加热后的钢管管芯(2)模具中,冷却、脱模,制得外壁带有外连接件(5)的钢管管芯(2);
S5:将钢管管芯(2)通过夹持机构放入钢管管坯(1)的内部,并将钢管管芯(2)和钢管管坯(1)的端部对齐,并将钢水注入钢管管芯(2)和钢管管坯(1)之间,冷却后,制得带有连接孔的钢管夹层(3),且钢管夹层(3)和钢管管芯(2)和钢管管坯(1)为一体成型式结构;
S6:将钢管管坯(1)、钢管管芯(2)和钢管夹层(3)的端部用密封连接法兰焊接密封,制得钢管荒管;
S7:将钢管荒管放入加热炉中进行加热;
S8:将加热后的钢管荒管热轧制成无缝钢管;
S9:对无缝钢管进行退火、冷拔加工,使其定型;
S10:对定型后的无缝钢管进行正火空冷;
S11:对上述步骤中得到的无缝钢管切头切尾后,进行表面抗氧化、防腐蚀处理;
S12:对表面处理后的无缝钢管通过检测设备对无缝钢管进行校直检测和耐高压检测。
2.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S3-S4中的模具预热温度为700~860℃,预热后使得模具保持恒温状态。
3.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S7中的加热温度为900~1100℃,加热时间为60~80min。
4.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S11中的无缝钢管抗氧化、防腐蚀处理方式为向无缝钢管的表面喷涂防护涂料,防护涂料的主要成分为镍基合金。
5.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S3-S4中的模具冷却方式为水循环冷却方式。
6.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S3和S4中的内连接件(4)、外连接件(5)均为T形结构。
7.根据权利要求1所述的一种耐高压无缝钢管的加工工艺,其特征在于:所述步骤S12中的耐高压检测设备为物理冲击式的耐高压检测设备,且耐高压检测设备上安装有超声波探伤仪。
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GR01 | Patent grant | ||
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