CN113275407A - 一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法，本发明铝合金配方如下：Si<0.05％、Fe<0.15％、Cu<0.002％、Mn<0.1％、Mg 2.4～2.8％、Cr<0.17％、Zn<0.005％、Pb<0.007％，其它杂质单个<0.02％，杂质合计<0.10％，余量为Al。本发明严格控制Si、Cu、Zn、Pb等有害微量元素，提高材料耐腐蚀性能，所生产的铝合金管在海水中面腐蚀率仅为0.0052毫米/年以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法。
背景技术
绕管式换热器具有占地小、可靠性高、负荷弹性大等优点。不锈钢管是绕管式换热器最常用的管材，国内厂家采用全奥氏体不锈钢材料开展绕管式换热器设计和制造，主要应用领域为石化加氢裂化、低温甲醇洗和空分等。铝合金管具有良好的低温性能，且质量轻、易加工、材料价格相对较低，其在绕管式换热器上的应用具有设备整体重量轻，制造成本低等优势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术超长耐腐蚀铝合金无缝管的耐腐蚀性能需要进一步提高的缺陷，提供一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明铝合金配方如下：
Si<0.05％、Fe<0.15％、Cu<0.002％、Mn<0.1％、Mg 2.4～2.8％、Cr<0.17％、Zn<0.005％、Pb<0.007％，其它杂质单个<0.02％，杂质合计<0.10％，余量为Al。
本发明严格控制Si、Cu、Zn、Pb等有害微量元素，提高材料耐腐蚀性能，所生产的铝合金管在海水中面腐蚀率仅为0.0052毫米/年以下。
其制备工艺包括如下步骤：
S1、铸棒熔铸
采用倾翻式熔炼炉，利用天然气加热(720℃～750℃)，将铝锭(Al99.70)熔化成铝水；按照铝合金配方要求添加其他合金，并用熔炉自带电磁搅拌装置将成分搅拌均匀；采用光谱仪对熔体合金成分取样分析，组分检验合格，采用60目陶瓷过滤箱对熔体进行过滤、净化，将熔体浇铸成铝棒。
S2、铸棒均匀化
将铸棒加温至470-485℃，保温5小时左右，进行高温均质化处理，消除棒料的晶内偏析，以改善铝棒的可挤压性。
S3、切割短棒
将长棒铝材按照400mm-550mm切断成定尺短棒。
S4、机加工去除氧化皮
采用车床将短棒表面的氧化皮车削掉，避免挤压铝管时铸棒氧化皮挤入产生氧化皮夹杂。
S5、短棒加热
采用天然气棒料加热炉对铸棒进行预热，预热到470-500℃。
S6、挤压坯管
采用反向穿孔挤压方法加工半成品坯管φ30×2.2，单根坯管长度70m以上，采用挤出后盘圆收卷的形式收集铝管。
S7、铝管盘拉
采用盘拉工艺，按照φ30×2.2→φ25×1.8→φ20×1.5→φ16×1.2→φ12×1.0，在盘拉机上经过4次拉拔得到φ12×1.0规格铝管，单根长度达到400m以上。
S8、退火
将铝管在高频加热炉内通过，实现高频快速加温到450-480℃退火，快速加温退火的优点是管材晶粒度好、组织均匀，消除内应力。
S9、铝管校直
利用自动校直机，对铝管热处理后发生的弯曲变形进行自动检测校直。
S10、在线涡流检测
利用自动涡流探伤仪，在线快速检测管材表面裂纹、暗缝、气孔、夹杂等缺陷。
S11、铝管收卷
利用精整设备，按要求尺寸和重量，对成品铝管收卷、包装。得到所需铝合金管
本发明是一种适用于大型绕管式换热器的超长耐腐蚀铝合金无缝管的合金配方加工制造工艺，严格控制Si、Cu、Zn、Pb等有害微量元素，提高材料耐腐蚀性能，此工艺生产的铝合金管耐腐蚀性好，单根长度可达400米以上，目前无缝铝合金管通常采用的制造工艺是冷拔直拉工艺，这种工艺受到直拉车轨道长度限制，所生产铝管的单根长度通常20米左右已经极限。本铝管采用的是盘卷拉制，不受拉车长度限制。此铝合金管采用缝生产工艺，无泄漏，盘绕加工性能好。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例中超长耐腐蚀铝合金无缝管的检测报告。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法，其配方如下：
Si<0.05％、Fe<0.15％、Cu<0.002％、Mn<0.1％、Mg 2.4～2.8％、Cr<0.17％、Zn<0.005％、Pb<0.007％，其它杂质单个<0.02％，杂质合计<0.10％，余量为Al。
其制备工艺包括如下步骤：
S1、铸棒熔铸
采用倾翻式熔炼炉，利用天然气加热(720℃～750℃)，将铝锭(Al99.70)熔化成铝水；按照铝合金配方要求添加其他合金，并用熔炉自带电磁搅拌装置将成分搅拌均匀；采用光谱仪对熔体合金成分取样分析，组分检验合格，采用60目陶瓷过滤箱对熔体进行过滤、净化，将熔体浇铸成铝棒。
S2、铸棒均匀化
将铸棒加温至470-485℃，保温5小时左右，进行高温均质化处理，消除棒料的晶内偏析，以改善铝棒的可挤压性。
S3、切割短棒
将长棒铝材按照400mm-550mm切断成定尺短棒。
S4、机加工去除氧化皮
采用车床将短棒表面的氧化皮车削掉，避免挤压铝管时铸棒氧化皮挤入产生氧化皮夹杂。
S5、短棒加热
采用天然气棒料加热炉对铸棒进行预热，预热到470-500℃。
S6、挤压坯管
采用反向穿孔挤压方法加工半成品坯管φ30×2.2，单根坯管长度70m以上，采用挤出后盘圆收卷的形式收集铝管。
S7、铝管盘拉
采用盘拉工艺，按照φ30×2.2→φ25×1.8→φ20×1.5→φ16×1.2→φ12×1.0，在盘拉机上经过4次拉拔得到φ12×1.0规格铝管，单根长度达到400m以上。
S8、退火
将铝管在高频加热炉内通过，实现高频快速加温到450-480℃退火，快速加温退火的优点是管材晶粒度好、组织均匀，消除内应力。
S9、铝管校直
利用自动校直机，对铝管热处理后发生的弯曲变形进行自动检测校直。
S10、在线涡流检测
利用自动涡流探伤仪，在线快速检测管材表面裂纹、暗缝、气孔、夹杂等缺陷。
S11、铝管收卷
利用精整设备，按要求尺寸和重量，对成品铝管收卷、包装。得到所需铝合金管
S12铝管质量检测
铝管质量检测内容包括：外观质量、1Mpa气压进行气密性检测、机械性能检测屈服70Mpa以上，抗拉180Mpa以上，延伸17％以上。
如图1所示，测试依据Ref Standard：JB/T 7901-1999，按照JB/T7901-1999试验方法，将试样浸入温度为(70±2)℃的人造海水中进行1000小时浸泡腐蚀试验后观察，试样表面无腐蚀点，面腐蚀速率为0.0052毫米/年。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法，其特征在于，其配方如下：
Si<0.05％、Fe<0.15％、Cu<0.002％、Mn<0.1％、Mg2.4～2.8％、Cr<0.17％、Zn<0.005％、Pb<0.007％，其它杂质单个<0.02％，杂质合计<0.10％，余量为Al。
2.权利要求1所述的超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法，其特征在于，
其制备工艺包括如下步骤：
S1、铸棒熔铸
采用倾翻式熔炼炉，利用天然气加热至720℃～750℃，将铝锭Al99.70熔化成铝水；按照铝合金配方要求添加其他合金，并用熔炉自带电磁搅拌装置将成分搅拌均匀；采用光谱仪对熔体合金成分取样分析，组分检验合格，采用60目陶瓷过滤箱对熔体进行过滤、净化，将熔体浇铸成铝棒；
S2、铸棒均匀化
将铸棒加温至470-485℃，保温5小时左右，进行高温均质化处理；
S3、切割短棒
将长棒铝材按照400mm-550mm切断成定尺短棒；
S4、机加工去除氧化皮
采用车床将短棒表面的氧化皮车削掉；
S5、短棒加热
采用天然气棒料加热炉对铸棒进行预热，预热到470-500℃；
S6、挤压坯管
采用反向穿孔挤压方法加工半成品坯管，单根坯管长度70m以上，采用挤出后盘圆收卷的形式收集铝管；
S7、铝管盘拉
采用盘拉工艺，在盘拉机上经过多次拉拔得到符合规格铝管，单根长度达到400m以上；
S8、退火
将铝管在高频加热炉内通过，实现高频快速加温到450-480℃退火；
S9、铝管校直
利用自动校直机，对铝管热处理后发生的弯曲变形进行自动检测校直；
S10、在线涡流检测
利用自动涡流探伤仪，在线快速检测管材表面裂纹、暗缝、气孔、夹杂等缺陷；
S11、铝管收卷
利用精整设备，按要求尺寸和重量，对成品铝管收卷、包装，得到所需铝合金管。
3.如权利要求2所述的超长耐腐蚀铝合金无缝管的制造方法，其特征在于，S7铝管盘拉时按照φ30×2.2→φ25×1.8→φ20×1.5→φ16×1.2→φ12×1.0，在盘拉机上经过4次拉拔得到φ12×1.0规格铝管，单根长度达到400m以上。
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