CN111910055A - 一种内外精抽钢管及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车零件技术领域，具体涉及一种内外精抽钢管及其加工工艺，该加工工艺包括如下步骤：(1)退火：在退火炉中对钢管进行退火热处理；(2)前处理：将退火冷却后的钢管除锈，磷化，再裹上一层滑石粉；(3)压夹头；(4)冷拔：采用拉拔机对钢管进行拉拔，减壁、减薄，从而得到所需尺寸的钢管；(5)切夹头；(6)矫直：使用矫直机对钢管进行矫直；(7)切断：将矫直后的钢管切断；(8)检测直线度：将内外精抽钢管进行直线度检测是否合格。本发明的加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，制得的内外精抽钢管精度高，壁厚均匀，钢管外径和厚度都可以做得很小，还可以调节钢管的软硬度。

Description

一种内外精抽钢管及其加工工艺
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种内外精抽钢管及其加工工艺。
背景技术
汽车零部件中需要用到很多钢管，如冷却管、排水管、挂档杆、防撞杆、传动轴、尾门电动升降杆、尾门液压支撑杆和尾门排气管等等，现有市售的钢管制造一般是通过原料冶炼、铸造，并轧制成板卷，然后对板卷进行开卷和分条剪切，再对分条后的板卷进行成形、焊接，焊接后去除内外表面毛刺，制得钢管。但这样的钢管并不能直接使用，需要进一步通过拉拔等加工，但现有的加工工艺加工后的钢管具有壁厚不均、精度低、软硬度无法调节等缺点。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种内外精抽钢管的加工工艺，该加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，制得的内外精抽钢管精度高，壁厚均匀，钢管外径和厚度都可以做得很小，还可以调节钢管的软硬度。
本发明的另一目的在于提供一种内外精抽钢管，该内外精抽钢管精度高，壁厚均匀，钢管外径和厚度都可以做得很小，且钢管软硬度可调节。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种内外精抽钢管的加工工艺，包括如下步骤：
(1)退火：在退火炉中对钢管进行退火热处理，从而来消除钢管焊缝的应力；
(2)前处理：将退火冷却后的钢管采用酸洗液进行酸洗除锈，然后采用磷化液进行磷化，再裹上一层滑石粉；
(3)压夹头：采用缩口机对钢管头部进行缩径，使得缩径后的钢管头部能够进入拉拔模具中，为拉拔做准备；
(4)冷拔：采用拉拔机对钢管进行拉拔，减壁、减薄，从而得到所需尺寸的钢管；
(5)切夹头：使用金属圆盘锯将钢管头部空拔及尾部不良部分切除；
(6)矫直：使用矫直机对钢管进行矫直；
(7)切断：将矫直后的钢管切断，从而来得到所需尺寸的内外精抽钢管；
(8)检测直线度：将内外精抽钢管进行直线度检测是否合格。
优选的，所述步骤(1)中，退火温度为720-780℃，热处理速度为0.3-0.7m/min。本发明通过严格控制退火温度和热处理速度，可以降低钢管硬度，改善切削加工性；消除钢管焊缝的应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
优选的，所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.45％-0.65％、Si：0.25％-0.45％、Mn：0.8％-1.0％、Cr：0.8％-1.0％、Ni：0.3％-0.5％、Mo：0.15％-0.25％、Ti：0.08％-0.12％、Cu：0.1％-0.5％、Al：0.01％-0.05％、B：0.01％-0.05％，W：0.1％-0.5％、V：0.01％-0.03％、Zr：0.01％-0.05％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。本发明的钢管通过采用上述元素，并严格控制各元素的重量百分比，制得的钢管具有较高的强度、韧性、硬度、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性，综合性能优异。
更为优选的，所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.50％-0.60％、Si：0.30％-0.40％、Mn：0.85％-0.95％、Cr：0.85％-0.95％、Ni：0.35％-0.45％、Mo：0.18％-0.22％、Ti：0.09％-0.11％、Cu：0.2％-0.4％、Al：0.02％-0.04％、B：0.02％-0.04％，W：0.2％-0.4％、V：0.015％-0.025％、Zr：0.02％-0.04％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
最为优选的，所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.55％、Si：0.35％、Mn：0.9％、Cr：0.9％、Ni：0.4％、Mo：0.20％、Ti：0.10％、Cu：0.3％、Al：0.03％、B：0.03％，W：0.3％、V：0.02％、Zr：0.03％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
优选的，所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸40-60份、硝酸1-5份、磷酸5-10份、柠檬酸1-5份、草酸2-4份、氯化铁0.1-0.5份、催化促进剂1-5份、缓蚀剂0.5-1.0份、抑雾剂0.1-0.5份、聚乙二醇1-3份和水20-40份。本发明的酸洗液通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，在常温下能快速去除不锈钢表面厚氧化皮和锈蚀物，特别是对焊接处黑皮及夹杂物去除效果好，酸洗处理后表面洁净光亮，不易失光褪色，不泛黄，还可以提高钢管的抗腐蚀能力。
优选的，所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比1-3:0.5-1.5:1复配而成。本发明通过采用氟化氢铵、碘酸钠和双氧水作为催化促进剂，具有较好的氧化性，能促进形成钝化膜；还可使不锈钢制品表面未除尽的氧化皮及焊接件的灰膜、黑渣去除干净。
优选的，所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比2-4:1-3:1复配而成。本发明通过采用乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠作为缓蚀剂复配使用，并控制其重量比为2-4:1-3:1，可以防止或减缓不锈钢的腐蚀，在不锈钢制品表面形成吸附膜，有助于钝化膜的形成。
优选的，所述抑雾剂为氯化钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十八烷基二甲基氯化铵、烷基醇酰胺磷酸酯、椰子油脂肪酸、山梨坦单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。本发明通过采用上述抑雾剂，能有效抑制酸雾的产生；还具有强烈的乳化和分散能力，可保证酸洗液足够润湿和渗透性能，加快清洗速度，同时还可以去除残留在不锈钢制品表面少量的油污，提高不锈钢的酸洗质量。
优选的，所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌90-95g/L、钼酸铵8-10g/L、硫酸镁6-8g/L、硝酸钙20-24g/L、氢氟酸0.5-1.5g/L、磷酸10-12g/L、硝酸10-12g/L、硝酸镍4-6g/L、亚硝酸钠1.5-2.5g/L、酒石酸3-5g/L，水余量。本发明的磷化液通过采用上述原料，并严格控制各原料的配比，可以提高钢管的耐磨性和耐腐蚀性，还可以使钢管在加工过程中具有较好的润滑性。
一种根据上述所述的加工工艺制得的内外精抽钢管，所述内外精抽钢管的表面硬度为HRB30-110。
本发明的有益效果在于：本发明的加工工艺步骤简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，制得的内外精抽钢管精度高，壁厚均匀，钢管外径和厚度都可以做得很小，还可以调节钢管的软硬度。
本发明的内外精抽钢管精度高，壁厚均匀，钢管外径和厚度都可以做得很小，且钢管软硬度可调节。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种内外精抽钢管的加工工艺，包括如下步骤：
(1)退火：在退火炉中对钢管进行退火热处理，从而来消除钢管焊缝的应力；
(2)前处理：将退火冷却后的钢管采用酸洗液进行酸洗除锈，然后采用磷化液进行磷化，再裹上一层滑石粉；
(3)压夹头：采用缩口机对钢管头部进行缩径，使得缩径后的钢管头部能够进入拉拔模具中，为拉拔做准备；
(4)冷拔：采用拉拔机对钢管进行拉拔，减壁、减薄，从而得到所需尺寸的钢管；
(5)切夹头：使用金属圆盘锯将钢管头部空拔及尾部不良部分切除；
(6)矫直：使用矫直机对钢管进行矫直；
(7)切断：将矫直后的钢管切断，从而来得到所需尺寸的内外精抽钢管；
(8)检测直线度：将内外精抽钢管进行直线度检测是否合格。
所述步骤(1)中，退火温度为720℃，热处理速度为0.3m/min。
所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.45％、Si：0.25％、Mn：0.8％、Cr：0.8％、Ni：0.3％、Mo：0.15％、Ti：0.08％、Cu：0.1％、Al：0.01％、B：0.01％，W：0.1％、V：0.01％、Zr：0.01％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸40份、硝酸1份、磷酸5份、柠檬酸1份、草酸2份、氯化铁0.1份、催化促进剂1份、缓蚀剂0.5份、抑雾剂0.1份、聚乙二醇1份和水20份。
所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比1:0.5:1复配而成。
所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比2:1:1复配而成。
所述抑雾剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌90g/L、钼酸铵8g/L、硫酸镁6g/L、硝酸钙20g/L、氢氟酸0.5g/L、磷酸10g/L、硝酸10g/L、硝酸镍4g/L、亚硝酸钠1.5g/L、酒石酸3g/L，水余量。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤(1)中，退火温度为740℃，热处理速度为0.4m/min。
所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.50％、Si：0.30％、Mn：0.85％、Cr：0.85％、Ni：0.35％、Mo：0.18％、Ti：0.09％、Cu：0.2％、Al：0.02％、B：0.02％，W：0.2％、V：0.015％、Zr：0.02％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸45份、硝酸2份、磷酸6份、柠檬酸2份、草酸2.5份、氯化铁0.2份、催化促进剂2份、缓蚀剂0.6份、抑雾剂0.2份、聚乙二醇1.5份和水25份。
所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比1.5:0.8:1复配而成。
所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比2.5:1.5:1复配而成。
所述抑雾剂为十八烷基二甲基氯化铵。
所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌91g/L、钼酸铵8.5g/L、硫酸镁6.5g/L、硝酸钙21g/L、氢氟酸0.8g/L、磷酸10.5g/L、硝酸10.5g/L、硝酸镍4.5g/L、亚硝酸钠1.8g/L、酒石酸3.5g/L，水余量。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤(1)中，退火温度为750℃，热处理速度为0.5m/min。
所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.55％、Si：0.35％、Mn：0.9％、Cr：0.9％、Ni：0.4％、Mo：0.20％、Ti：0.10％、Cu：0.3％、Al：0.03％、B：0.03％，W：0.3％、V：0.02％、Zr：0.03％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸50份、硝酸3份、磷酸8份、柠檬酸3份、草酸3份、氯化铁0.3份、催化促进剂3份、缓蚀剂0.8份、抑雾剂0.3份、聚乙二醇2份和水30份。
所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比2:1:1复配而成。
所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比3:2:1复配而成。
所述抑雾剂为烷基醇酰胺磷酸酯或椰子油脂肪酸。
所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌92g/L、钼酸铵9g/L、硫酸镁7g/L、硝酸钙22g/L、氢氟酸1g/L、磷酸11g/L、硝酸11g/L、硝酸镍5g/L、亚硝酸钠2g/L、酒石酸4g/L，水余量。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤(1)中，退火温度为760℃，热处理速度为0.6m/min。
所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.60％、Si：0.40％、Mn：0.95％、Cr：0.95％、Ni：0.45％、Mo：0.22％、Ti：0.11％、Cu：0.4％、Al：0.04％、B：0.04％，W：0.4％、V：0.025％、Zr：0.04％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸55份、硝酸4份、磷酸8份、柠檬酸4份、草酸3.5份、氯化铁0.4份、催化促进剂4份、缓蚀剂0.8份、抑雾剂0.4份、聚乙二醇2.5份和水35份。
所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比2.5:1.2:1复配而成。
所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比3.5:2.5:1复配而成。
所述抑雾剂为山梨坦单硬脂酸酯。
所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌94g/L、钼酸铵9.5g/L、硫酸镁7.5g/L、硝酸钙23g/L、氢氟酸1.2g/L、磷酸11.5g/L、硝酸11.5g/L、硝酸镍5.5g/L、亚硝酸钠2.2g/L、酒石酸4.5g/L，水余量。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：
所述步骤(1)中，退火温度为780℃，热处理速度为0.7m/min。
所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.65％、Si：0.45％、Mn：1.0％、Cr：1.0％、Ni：0.5％、Mo：0.25％、Ti：0.12％、Cu：0.5％、Al：0.05％、B：0.05％，W：0.5％、V：0.03％、Zr：0.05％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸60份、硝酸5份、磷酸10份、柠檬酸5份、草酸4份、氯化铁0.5份、催化促进剂5份、缓蚀剂1.0份、抑雾剂0.5份、聚乙二醇3份和水40份。
所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比3:1.5:1复配而成。
所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比4:3:1复配而成。
所述抑雾剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌95g/L、钼酸铵10g/L、硫酸镁8g/L、硝酸钙24g/L、氢氟酸1.5g/L、磷酸12g/L、硝酸12g/L、硝酸镍6g/L、亚硝酸钠2.5g/L、酒石酸5g/L，水余量。
实施例6
一种根据上述所述的加工工艺制得的内外精抽钢管，所述内外精抽钢管的表面硬度为HRB30-110。
本发明制得的内外精抽钢管精度可以达到外径±0.02mm，内径±0.02mm，厚度偏差可控制在2％以内，外径最小可以做到5mm，厚度最薄可以做到0.5mm，可控制钢管硬度HRB30-110。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)退火：在退火炉中对钢管进行退火热处理，从而来消除钢管焊缝的应力；
(2)前处理：将退火冷却后的钢管采用酸洗液进行酸洗除锈，然后采用磷化液进行磷化，再裹上一层滑石粉；
(3)压夹头：采用缩口机对钢管头部进行缩径，使得缩径后的钢管头部能够进入拉拔模具中，为拉拔做准备；
(4)冷拔：采用拉拔机对钢管进行拉拔，减壁、减薄，从而得到所需尺寸的钢管；
(5)切夹头：使用金属圆盘锯将钢管头部空拔及尾部不良部分切除；
(6)矫直：使用矫直机对钢管进行矫直；
(7)切断：将矫直后的钢管切断，从而来得到所需尺寸的内外精抽钢管；
(8)检测直线度：将内外精抽钢管进行直线度检测是否合格。
2.根据权利要求1所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，退火温度为720-780℃，热处理速度为0.3-0.7m/min。
3.根据权利要求1所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.45％-0.65％、Si：0.25％-0.45％、Mn：0.8％-1.0％、Cr：0.8％-1.0％、Ni：0.3％-0.5％、Mo：0.15％-0.25％、Ti：0.08％-0.12％、Cu：0.1％-0.5％、Al：0.01％-0.05％、B：0.01％-0.05％，W：0.1％-0.5％、V：0.01％-0.03％、Zr：0.01％-0.05％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，钢管的化学成分包括以下重量百分比的元素：C：0.50％-0.60％、Si：0.30％-0.40％、Mn：0.85％-0.95％、Cr：0.85％-0.95％、Ni：0.35％-0.45％、Mo：0.18％-0.22％、Ti：0.09％-0.11％、Cu：0.2％-0.4％、Al：0.02％-0.04％、B：0.02％-0.04％，W：0.2％-0.4％、V：0.015％-0.025％、Zr：0.02％-0.04％、S≤0.008％、P≤0.015％、O≤0.001％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，酸洗液包括如下重量份的原料：盐酸40-60份、硝酸1-5份、磷酸5-10份、柠檬酸1-5份、草酸2-4份、氯化铁0.1-0.5份、催化促进剂1-5份、缓蚀剂0.5-1.0份、抑雾剂0.1-0.5份、聚乙二醇1-3份和水20-40份。
6.根据权利要求5所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述催化促进剂由氟化氢铵、碘酸钠和双氧水以重量比1-3:0.5-1.5:1复配而成。
7.根据权利要求5所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述缓蚀剂为乌洛托品、磺基水杨酸和苯甲酸钠以重量比2-4:1-3:1复配而成。
8.根据权利要求5所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述抑雾剂为氯化钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十八烷基二甲基氯化铵、烷基醇酰胺磷酸酯、椰子油脂肪酸、山梨坦单硬脂酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种内外精抽钢管的加工工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，磷化液包括如下组分的原料：磷酸二氢锌90-95g/L、钼酸铵8-10g/L、硫酸镁6-8g/L、硝酸钙20-24g/L、氢氟酸0.5-1.5g/L、磷酸10-12g/L、硝酸10-12g/L、硝酸镍4-6g/L、亚硝酸钠1.5-2.5g/L、酒石酸3-5g/L，水余量。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的加工工艺制得的内外精抽钢管，其特征在于：所述内外精抽钢管的表面硬度为HRB30-110。
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