CN112008348B - 一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,包括根据强度需要设计棒料的冷变形量,选择钢锭并锻造为棒料,然后对棒料依次经过剥皮、焊头、涂灰等准备工序,再经过冷拔、钻孔或内镗孔工艺完成高强度超级双相钢无缝管的生产。上述方法与传统的空心管直接冷轧强化工艺和冷拔空心棒料工艺相比,能够更准确地设计冷硬化变形量,制造的无缝管的冷硬化强度比较均匀,生产效率高,生产成本下降20~30%。

Description

一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法
技术领域
本发明涉及钢铁制造技术领域,具体涉及一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法。
背景技术
双相不锈钢是指其组织主要由奥氏体、铁素体或马氏体相中任何两相所组成的不锈钢。其中,最常见、使用最广泛的双相不锈钢为奥氏体-铁素体双相不锈钢。它在一定程度上兼有奥氏体钢和铁素体钢的特性。奥氏体相的存在,降低了高铬铁素体不锈钢的脆性,防止晶粒长大倾向,提高了韧性和可焊性;铁素体相的存在,提高了奥氏体钢的室温强度,尤其是屈服强度(提高量约2倍)和导热系数,降低线膨胀系数和焊接热裂倾向,同时大大提高钢的耐晶间腐蚀、抗氯化物应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能。因此双相钢在石油工业中广泛使用。
冷硬化超级双相钢无缝管主要应用于石油工业完井、固井工具,包括管外封隔器、液压裸眼封隔器、高温压缩式封隔器、遇液膨胀封隔器等固井工具。比如,管外封隔器是一种膨胀型封隔器。其安装在尾管串中,在井眼内膨胀以封隔套管和井壁间或上层套管与下层套管间的环空,材料要求具有抗腐蚀、高强度等综合性能。所以主要采用825、718等镍基合金材料,成本较高。
因此,需要提供一种相对成本较低,但能够满足石油工业使用要求的高强度超级双相钢无缝管。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,该无缝管主要应用于油气井行业,与镍基合金相比成本较低,但各项性能均能达到要求。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明涉及一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,包括以下步骤:
第一步、棒料设计:根据超级双相钢强度的需要设计棒料的冷拔变形量,反算锻轧棒料的规格尺寸;
优选地,对于直径规格为120~300mm的锻轧棒料,其冷拔变形量为3%~15%。
优选地,所述超级双相钢为S32750。
第二步、棒料锻造:根据棒料规格选择不同锭型的钢锭,所述钢锭锻造前后的截面积比≥5,将所述钢锭锻造为棒料;
优选地,如果钢锭锻造前后的截面积比≥5则直接进行锻造;如选择锻造前后的截面积比<5的钢锭,可以通过反复镦拔的方法使钢锭锻造前后的截面积比≥5,然后将其锻造为棒料。
第三步、棒料表面加工:除去所述棒料表面的氧化皮,然后在棒料一端焊接焊头,棒料经表面涂灰和烘干后准备进行冷拔;
优选地,采用车床或者剥皮机除去棒料表面的氧化皮,单边加工量为5~10mm。
优选地,棒料表面涂灰是在棒料表面涂覆含有石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰和牛油的质量比为10:(1~3)。
第四步、棒料冷拔:在室温下采用冷拔机对所述棒料进行冷拔,对冷拔后的棒料钻孔或内镗孔后得到所述超级双相钢无缝管。
优选地,采用600~2000吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后对其施加作用力,使棒料通过模具口拔出。
优选地,冷拔模采用合金钢锻造整体模块方法制造,或者采用小钨钢模加合金钢模支撑的方法制造,冷拔模经过调质后硬度为46~52HRC。
优选地,冷拔的速度为0.2~1.0m/min。
优选地,冷拔结束后,对棒料继续进行以下处理:
第四.1步、点矫直:采用逐点挤压矫形的方法对所述棒料进行校直;
优选地,采用500~1500吨的压力矫直机进行点矫直,矫直后的棒料弯曲度≤1.5mm/m。
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:根据无缝管的壁厚设计进行钻孔或者内镗孔,得到管料;
优选地,先根据设计无缝管的壁厚反算内径尺寸,然后进行钻孔或镗孔。
第四.3步、管料分切及精加工:根据无缝管使用需要的长度进行分切,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为1.5~4mm,内表面单边加工量为2~5mm。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,与传统的空心管直接冷轧强化工艺和冷拔空心棒料工艺相比,能够更准确地设计冷硬化变形量,制造的无缝管的冷硬化强度比较均匀,生产效率高,生产成本下降20~30%。
附图说明
图1为本发明的高强度超级双相钢无缝管的冷拔过程示意图。
其中,1-棒料;2-冷拔模;3-焊点;4-焊板;5-方形钢坯;6-冷拔夹头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,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的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本发明涉及一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,包括以下步骤:
第一步、棒料设计:根据超级双相钢强度的需要设计棒料的冷拔变形量,反算锻轧棒料的规格尺寸;
在本发明的一个实施例中,对于直径规格为120~300mm的锻轧棒料,其冷拔变形量为3%~15%。通常超级双相钢在固溶状态下冷拔变形量升高1%,屈服强度值升高20~50MPa。可根据所需锻轧棒料的屈服强度值推出冷拔变形量,进一步反算锻轧棒料的规格尺寸。申请人研究发现,当锻轧棒料的冷拔变形量在上述范围时,通过后续的冷拔步骤能够显著提高材料的力学性能。
在本发明的一个实施例中,超级双相钢为S32750。该材料中双相钢、铁素体和奥氏体含量之和为40~60%,具有较高的冷硬化效果。进一步地,S32750的化学组成按质量百分比为:C≤0.03wt%,Si≤1wt%,Mn≤1.5wt%,P≤0.035 wt%,S≤0.02wt%,Cr 24.0~26.0wt%,Ni5.5 ~8.0wt%,Mo 2.5~5.0 wt%,N 0.20~0.35wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。
第二步、棒料锻造:根据棒料规格选择不同锭型的钢锭,钢锭锻造前后的截面积比≥5,将钢锭锻造为棒料;
在本发明的一个实施例中,根据棒料直径规格120~300mm选择1~8吨不同锭型的钢锭,钢锭规格为350×350mm~950×950mm。如果钢锭锻造前后的截面积比≥5,可直接进行锻造。
如选择锻造前后的截面积比<5的钢锭,可以通过反复镦拔的方法使钢锭锻造前后的截面积比≥5,然后将其锻造为棒料。具体为将钢锭先镦粗使其轴向压缩1/3~1/2,再横向锻压拔伸,反复操作使锻造前后的截面积比≥5。
在本发明的一个具体实施例中,采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,钢锭锭型为2~10t,钢锭经过0~3次镦拔后锻造为棒料。
第三步、棒料表面加工:除去棒料表面的氧化皮,然后在棒料一端焊接焊头,棒料经表面涂灰和烘干后准备进行冷拔;
在本发明的一个实施例中,采用车床或者剥皮机除去棒料表面的氧化皮,单边加工量为5~10mm。焊接采用星形焊头,星形部分为3~5片厚度为20~30mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在实心方形钢坯上,一头焊接在棒料端部。棒料表面涂灰是在棒料表面涂覆含有石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰和牛油的质量比为10:(1~3)。烘干是采用烘干炉或风机,使棒料表面的润滑剂干燥,以防止冷拔过程中损伤表面,其中烘干炉的温度为100~200℃,吹风时间为4~8小时。
第四步、棒料冷拔:在室温下采用冷拔机对棒料进行冷拔,对冷拔后的棒料钻孔或内镗孔后得到所述超级双相钢无缝管。
在本发明的一个实施例中,采用600~2000吨的冷拔机,如链式冷拔机或液压冷拔机。棒料焊头经过冷拔模,冷拔夹头6夹住焊头后对其施加作用力,使棒料通过模具口拔出。冷拔过程中棒料经过冷拔模缩径,受到纵向拉力和横向压力的作用,既有拉伸变形又有挤压变形,使其截面变小,长度变长,棒料的抗拉强度和抗压强度大大提高。
棒料冷拔过程的示意图如图1所示。其中棒料1的一侧端部与焊板4的一端焊接,形成的多个焊点3采用埋弧焊。焊头采用方形钢坯5,焊板4的另外一端与方形钢坯5焊接。冷拔夹头6夹住方形钢坯5缓慢拉拔,棒料1在冷拔力的作用下经过冷拔模2形成减径冷硬化。
在本发明的一个实施例中,冷拔模采用合金钢锻造整体模块方法制造,或者采用小钨钢模加合金钢模支撑的方法制造,冷拔模经过调质后硬度应达到46~52HRC。上述方式制造的冷拔模强度较高,可反复多次使用。
在本发明的一个具体实施例中,冷拔的速度为0.2~1.0m/min。冷拔速度过大,则焊接位置易开裂;冷拔速度过小,则加工效率太低,无法满足实际生产需要。
在本发明的一个实施例中,冷拔前棒料的力学性能为:抗拉强度≤800MPa,屈服强度≤700MPa,延伸率≥30%,横向平均冲击功≥80J,端面平均硬度≤25HRC;冷拔后棒料的力学性能为:抗拉强度≥862MPa,屈服强度≥758MPa,延伸率≥12%,横向平均冲击功≥27J,端面平均硬度≥29HRC。其中抗拉强度、屈服强度和端面平均硬度在冷拔后大大提升,横向平均冲击功虽然有所下降,但这是超级双相钢材料本身性质决定的,只要冷拔后横向平均冲击功≥27J即可满足使用要求。
进一步地,冷拔结束后,对棒料继续进行以下处理:
第四.1步、点矫直:采用逐点挤压矫形的方法对棒料进行校直;
在本发明的一个实施例中,由于冷拔后的棒料存在弯曲部分,优选采用500~1500吨的压力矫直机进行点矫直,矫直后的棒料弯曲度≤1.5mm/m。
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:根据无缝管的壁厚设计进行钻孔或者内镗孔;
在本发明的一个实施例中,先根据设计无缝管的壁厚反算内径尺寸,然后进行钻孔或镗孔,得到管料。其中直径为50~80mm的内孔可以直接通过钻头钻出,如需要加工直径为81~150mm的内孔,需要先钻出内径为80mm的基孔,再内镗加工到81~150mm。
第四.3步、管料分切及精加工:根据无缝管使用需要的长度进行分切,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为1.5~4mm,内表面单边加工量为2~5mm。
最后得到的双相钢无缝管在试验温度-10℃,试样加工要求55×10×10mm,V型缺口的条件下测得的横向平均冲击功≥27J,冲击功单点最小值≥20J。
实施例1
第一步、棒料设计:采用超级双相钢S32750,其化学组成按质量百分比为:C0.023wt%,Si 0.45wt%,Mn 0.8wt%,P 0.022 wt%,S 0.012wt%,Cr 25.0wt%,Ni 6.5wt%,Mo3.2 wt%,N 0.26wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。根据冷拔后的棒料外径为281mm,设计棒料冷拔变形量为4.8%,反算冷拔前锻轧棒料外径为288mm;
其中,冷拔变形量的计算公式为(冷拔前锻轧棒料直径的平方-冷拔后锻轧棒料直径的平方)/冷拔前锻轧棒料的直径平方*100%,即(冷拔前锻轧棒料截面面积-冷拔后锻轧棒料截面面积)/冷拔前锻轧棒料截面面积*100%。
第二步、棒料锻造:采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,得到质量约为8t,截面规格为950×950mm的钢锭。再将其锻造为直径为300mm的棒料,总锻造比为12.7;
第三步、棒料表面加工:
第三.1步、采用车床先去除棒料表面的氧化皮,单边加工量为6mm;
第三.2步、棒料焊头:采用星形焊头,星形为5片厚度为25mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在一个实心方形钢坯上,另一端焊接在棒料上;焊头采用方形钢坯制作;
第三.3步、棒料表面涂灰:棒料表面涂覆包括石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰与牛油的质量比为10:1.3;
第三.4步、棒料表面烘干:采用烘干炉在150℃下烘烤,至棒料表面的润滑剂干燥;
第四步、棒料冷拔:采用1000吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后开始冷拔,棒料经过冷拔模缩径,并起到强化的作用;冷拔模采用小钨钢模+45钢模支撑的方法制造。棒料冷拔前后的力学性能见表1。
第四.1步、点矫直:采用1000吨的压力矫直机对冷拔后的棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:在棒料表面钻直径为80mm的孔,再内镗孔至100mm,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:棒料分切长度为800mm,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为3mm,内表面单边加工量为4mm。
实施例2
第一步、棒料设计:采用超级双相钢S32750,其化学组成按质量百分比为:C0.020wt%,Si 0.48wt%,Mn 0.75wt%,P 0.019 wt%,S 0.008wt%,Cr 25.5wt%,Ni 6.0wt%,Mo3.4 wt%,N 0.24wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。根据冷拔后的棒料外径为186mm,设计棒料冷拔变形量为8%,反算冷拔前锻轧棒料外径为194mm;
第二步、棒料锻造:采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,得到质量约为3t,截面规格为600×600mm的钢锭。再将其锻造为直径为210mm的棒料,总锻造比为10.4;
第三步、棒料表面加工:
第三.1步、采用车床先去除棒料表面的氧化皮,单边加工量为8mm;
第三.2步、棒料焊头:采用星形焊头,星形为5片厚度为25mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在一个实心方形钢坯上,另一端焊接在棒料上;焊头采用方形钢坯制作;
第三.3步、棒料表面涂灰:棒料表面涂覆包括石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰与牛油的质量比为10:1.3;
第三.4步、棒料表面烘干:采用烘干炉在150℃下烘烤,至棒料表面的润滑剂干燥;
第四步、棒料冷拔:采用1000吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后开始冷拔,棒料经过冷拔模缩径,并起到强化的作用;冷拔模采用小钨钢模+45钢模支撑的方法制造。棒料冷拔前后的力学性能见表1。
第四.1步、点矫直:采用1000吨的压力矫直机对冷拔后的棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:在棒料表面钻直径为80mm的孔,再内镗孔至110mm,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:棒料分切长度为600mm,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为3mm,内表面单边加工量为4mm。
实施例3
第一步、棒料设计:采用超级双相钢S32750,其化学组成按质量百分比为:C0.025wt%,Si 0.43wt%,Mn 0.95wt%,P 0.018 wt%,S 0.006wt%,Cr 25.2wt%,Ni 6.8wt%,Mo3.1 wt%,N 0.21wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。根据冷拔后的棒料外径为139.5mm,设计棒料冷拔变形量为3.5%,反算冷拔前锻轧棒料外径为142mm;
第二步、棒料锻造:采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,得到质量约为1.2t,截面规格为400×400mm的钢锭。再将其锻造为直径为150mm的棒料,总锻造比为9.0;
第三步、棒料表面加工:
第三.1步、采用车床先去除棒料表面的氧化皮,单边加工量为4mm;
第三.2步、棒料焊头:采用星形焊头,星形为3片厚度为20mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在一个实心方形钢坯上,另一端焊接在棒料上;焊头采用方形钢坯制作;
第三.3步、棒料表面涂灰:棒料表面涂覆包括石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰与牛油的质量比为10:1.3;
第三.4步、棒料表面烘干:采用烘干炉在140℃下烘烤,至棒料表面的润滑剂干燥;
第四步、棒料冷拔:采用600吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后开始冷拔,棒料经过冷拔模缩径,并起到强化的作用;冷拔模采用小钨钢模+45钢模支撑的方法制造。棒料冷拔前后的力学性能见表1。
第四.1步、点矫直:采用1000吨的压力矫直机对冷拔后的棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:在棒料表面钻直径为80mm的孔,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:棒料分切长度为300mm,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为2mm,内表面单边加工量为3mm。
实施例4
第一步、棒料设计:采用超级双相钢S32750,其化学组成按质量百分比为:C0.028wt%,Si 0.42wt%,Mn 0.90wt%,P 0.022 wt%,S 0.010wt%,Cr 25.3wt%,Ni 6.2wt%,Mo3.1 wt%,N 0.25wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。根据冷拔后的棒料外径为203mm,设计棒料冷拔变形量为15%,反算冷拔前锻轧棒料外径为220mm;
第二步、棒料锻造:采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,得到质量约为4t,截面规格为700×700mm的钢锭。再将其锻造为直径为240mm的棒料,总锻造比为10.8;
第三步、棒料表面加工:
第三.1步、采用车床先去除棒料表面的氧化皮,单边加工量为10mm;
第三.2步、棒料焊头:采用星形焊头,星形为5片厚度为25mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在一个实心方形钢坯上,另一端焊接在棒料上;焊头采用方形钢坯制作;
第三.3步、棒料表面涂灰:棒料表面涂覆包括石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰与牛油的质量比为10:1.3;
第三.4步、棒料表面烘干:采用烘干炉在180℃下烘烤,至棒料表面的润滑剂干燥;
第四步、棒料冷拔:采用1000吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后开始冷拔,棒料经过冷拔模缩径,并起到强化的作用;冷拔模采用小钨钢模+45钢模支撑的方法制造。棒料冷拔前后的力学性能见表1。
第四.1步、点矫直:采用1000吨的压力矫直机对冷拔后的棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:在棒料表面钻直径为80mm的孔,再内镗孔至120mm,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:棒料分切长度为900mm,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为3mm,内表面单边加工量为4mm。
实施例5
第一步、棒料设计:采用超级双相钢S32750,其化学组成按质量百分比为:C0.021wt%,Si 0.44wt%,Mn 0.85wt%,P 0.018 wt%,S 0.009wt%,Cr 25.3wt%,Ni 6.2wt%,Mo3.2 wt%,N 0.23wt%,余量为Fe和不可避免的杂质。根据冷拔后的棒料外径为165mm,设计棒料冷拔变形量为5.8%,反算冷拔前锻轧棒料外径为170mm;
第二步、棒料锻造:采用电炉+AOD的冶炼工艺生产钢锭,得到质量约为2t,截面规格为500×500mm的钢锭。再将其锻造为直径为180mm的棒料,总锻造比为9.8;
第三步、棒料表面加工:
第三.1步、采用车床先去除棒料表面的氧化皮,单边加工量为5mm;
第三.2步、棒料焊头:采用星形焊头,星形为4片厚度为20mm的焊板,材质为45钢,一端焊接在一个实心方形钢坯上,另一端焊接在棒料上;焊头采用方形钢坯制作;
第三.3步、棒料表面涂灰:棒料表面涂覆包括石灰、牛油和水的润滑剂,其中石灰与牛油的质量比为10:1.3;
第三.4步、棒料表面烘干:采用烘干炉在140℃下烘烤,至棒料表面的润滑剂干燥;
第四步、棒料冷拔:采用800吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后开始冷拔,棒料经过冷拔模缩径,并起到强化的作用;冷拔模采用小钨钢模+45钢模支撑的方法制造。棒料冷拔前后的力学性能见表1。
第四.1步、点矫直:采用1000吨的压力矫直机对冷拔后的棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:在棒料表面钻直径为80mm的孔,再内镗孔至100mm,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:棒料分切长度为650mm,之后进行内外表面精加工,外表面单边加工量为2mm,内表面单边加工量为3mm。
表1
Figure 153953DEST_PATH_IMAGE001
从表1数据可知,与冷拔前相比,实施例1~5冷拔后棒料的抗拉强度、屈服强度和端面平均硬度明显提高。由于强度与延伸率是此消彼长的关系,因此延伸率有所下降。横向平均冲击功也有所下降,但均满足≥27J的使用要求。
改变实施例1中的反应条件,得到对比例1~3。对比例4和5为现有技术,具体设置见表2。棒料冷拔前后的力学性能见表3。
表2
Figure 933690DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure 266583DEST_PATH_IMAGE003
对比例1与实施例1相比,锻轧棒料冷拔变形量低于3%,其冷拔后棒料的抗拉强度和屈服强度的提升幅度有所下降。
对比例2的锻轧棒料冷拔变形量高于15%,对比例3锻造前后的截面积比低于5,虽然棒料冷拔后的抗拉强度和屈服强度大幅提升,甚至提升幅度高于实施例1,但横向平均冲击功过低,低于27J,因此不能满足使用要求。
对比例4中的棒料加工过程包括:对锻棒穿孔得到空心荒管,采用周期式两辊轧机进行往复轧制,由于荒管中间穿插芯棒,轧辊孔型直径为渐变式。因此荒管表面受反复碾压作用,造成钢管冷硬化增加较快,很难控制强度,最终力学性能偏离上限或容易超过标准要求的上限,这种加工后的钢管不合格。从表3数据可以看出,其存在抗拉强度和屈服强度过高,横向平均冲击功过低的问题。
对比例5中的棒料加工过程包括:对锻棒先进行钻孔,制成空心棒料,然后再进行冷拔。但由于中心没有支撑,表面受力后硬化传递效果较差,冷拔后内表面的强度将偏低,很难控制性能的均匀性。表3提供了对比例5冷拔前后棒料的内表面和外表面测试数据,可以看出冷拔后抗拉强度、屈服强度和横向平均冲击功的差别较大,无法满足使用要求。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种冷硬化高强度超级双相钢无缝管的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、棒料设计:根据超级双相钢强度的需要设计棒料的冷拔变形量,反算锻轧棒料的规格尺寸;
第二步、棒料锻造:根据棒料规格选择不同锭型的钢锭,所述钢锭锻造前后的截面积比≥5,将所述钢锭锻造为棒料;
第三步、棒料表面加工:除去所述棒料表面的氧化皮,然后在棒料一端焊接焊头,棒料经表面涂灰和烘干后准备进行冷拔;
第四步、棒料冷拔:在室温下采用冷拔机对所述棒料进行冷拔,对冷拔后的棒料钻孔或内镗孔后得到所述超级双相钢无缝管;
第一步中,所述超级双相钢为S32750,对于直径规格为120~300mm的锻轧棒料,其冷拔变形量为3%~15%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第二步中,如果钢锭锻造前后的截面积比≥5则直接进行锻造;如选择钢锭锻造前后截面积比<5的钢锭,通过反复镦拔的方法使钢锭锻造前后的截面积比≥5,然后将其锻造为棒料。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第四步中,采用600~2000吨的冷拔机,棒料焊头经过冷拔模,拔钳夹住焊头后对其施加作用力,使棒料通过模具口拔出。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第四步中,冷拔模采用合金钢锻造整体模块方法制造,或者采用小钨钢模加合金钢模支撑的方法制造,冷拔模经过调质后硬度为46~52HRC。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第四步中,冷拔的速度为0.2~1.0m/min。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,冷拔结束后,对棒料继续进行以下处理:
第四.1步、点矫直:采用逐点挤压矫形的方法对所述棒料进行校直;
第四.2步、棒料钻孔或内镗孔:根据无缝管的壁厚设计进行钻孔或者内镗孔,得到管料;
第四.3步、管料分切及精加工:根据无缝管使用需要的长度进行分切,之后进行内外表面精加工。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,第四.1步中,采用500~1500吨的压力矫直机进行点矫直,矫直后的棒料弯曲度≤1.5mm/m。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,第四.2步中,先根据设计无缝管的壁厚反算内径尺寸,然后进行钻孔或镗孔。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,第四.3步中,外表面单边加工量为1.5~4mm,内表面单边加工量为2~5mm。
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