CN1919530A

CN1919530A - 一种大口径合金无缝钢管的生产工艺

Info

Publication number: CN1919530A
Application number: CN 200610041523
Authority: CN
Inventors: 何龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-02-28

Abstract

本发明公开了一种大口径合金无缝钢管的生产工艺。它包括以下步骤：步骤一，物料准备；步骤二，管坯加热和斜轧穿孔；步骤三，毛管修整；步骤四，热扩变形定径；步骤五，热处理；步骤六，矫直；步骤七，内磨；步骤八，纠偏；步骤九，外磨；步骤十，探伤检验；步骤十一，再精整、终检和包装。本发明不但可以在大组距的范围内生产高档合金无缝钢管，而且投资相对较小，产品质量高，生产效率较高，生产成本较低。

Description

一种大口径合金无缝钢管的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种大口径合金无缝钢管的生产工艺。

背景技术

大口径合金无缝钢管是指外径在219mm以上，采用特种合金钢制成，钢管广泛应用于大型锅炉、石油化工、煤制油加氢裂化、大型加压容器、大型液压设备和导弹发动机机壳等领域的钢管。目前世界上主要有两种方式生产这种钢管，一种是德国曼内斯曼公司采用的“内镗外车”的工艺。但是这种方法在生产的过程中金属损耗大，生产效率低，投入成本高；另一种是美国威曼高登公司的挤压法。它通过对连铸钢锭进行打孔变形，然后进行挤压成型将打孔后的钢锭挤压变形成毛管，再打磨成钢管。这种方法生产效率较高。大口径合金无缝钢管生产工艺复杂，技术含量高，国外制造商均对外进行技术封锁。

发明内容

本发明提供了一种大口径合金无缝钢管的生产工艺，它不但可以在大组距的范围内生产合金无缝钢管，而且投资小，产品质量有保障，生产效率较高，生产成本也较低。

本发明采用以下技术方案：一种大口径合金无缝钢管的生产工艺流程，它包括以下步骤：步骤一：物料准备，选择管坯，对管坯进行形位检验、探伤检验、化学分析和金相显微分析，选出合格的管坯，对管坯车去表面并在管坯上打孔；步骤二：管坯加热和斜轧穿孔，对管坯进行加热，将加热好的管坯上穿孔轧管机组穿孔。在穿孔之前要依据所要生产的毛管的规格和所使用管坯的材质和规格，调整好穿孔轧管机组的辊距、导距以及顶头位置等。毛管壁厚由轧辊与顶头之间的距离决定。这种距离通过调整辊间距、顶头直径和顶头位置来调整。毛管的外径由导板间距、轧辊间距和顶头位置决定；步骤三：毛管修磨，将生产出的毛管进行内外修磨，确保毛管内外表面无裂纹。对修磨后的毛管进行形位和探伤检验；步骤四：热扩变形定径，根据毛管的材质、壁厚以及毛管直径与定径管直径之间的变形量选择相应的热扩道数与芯棒规格，选择相应的加热温度、设备推力和推制速度进行扩径定径。定径后的钢管即成为产成品管。对热扩后的产成品管进行形位质量检验；步骤五：热处理；步骤六：矫直，对直线度较差的钢管进行矫直；步骤七：内磨，将产成品管上内磨机进行内表修磨；步骤八：纠偏，对于存在形位偏差的产成品管进行纠偏处理；步骤九：外磨，将产成品管上外磨机进行外表修磨；步骤十：探伤检验，对产成品管进行探伤检验；步骤十一：再精整、终检和包装。

步骤一所述的管坯为经过锻压的钢锭，所述的孔为中心通孔或者定心孔。步骤二中加热时间和加热的温度根据管坯的材质和规格，在确定辊间距时，满足咬入条件的情况下使顶头的前压量为4-10％，确定顶头位置时保证咬入情况下力求满足前压下量为5-10％。步骤四中变形定径方法要经过计算后选择，经过此工序确定钢管直径和控制钢管壁厚以及提高钢管直线度。步骤五中的热处理包括正火和回火，通过正火改变组织结构、细化晶粒和提高性能指标；通过回火消除应力、改善钢的综合机械性能。根据热处理产成品管的材质和规格不同选择相应的热处理工艺参数，对热处理后的钢管进行性能检验。步骤六中采用加热后液压的方式进行矫直。在步骤七中内磨的步骤为首先对产成品管的内表面上内磨机粗磨，然后进行手工粗整，再上内磨机精磨，最后进行内窥镜检验和形位尺寸检验。在步骤八中对于产成品管产生局部形位偏差的采用人工修磨进行纠偏，对于形位偏差较大的采用纠偏机纠偏。在步骤九中外磨的步骤为首先对产成品管的外表面上机粗磨，然后进行手工修磨，再上机精磨，最后进行外表检验和形位尺寸检验。在步骤十中探伤检验采用超声波和涡流或水压试验。

采用了以上技术方案后，通过管坯粗加工、斜轧穿孔、热扩变形定径、热处理以及修磨等步骤，可以在大组距范围内生产出耐高温高压和耐强腐蚀的大口径合金无缝钢管。采用这种工艺流程，投资相对较小，产品质量较高，生产效率较高，生产成本较低。本发明中在管坯上钻孔，可以防止生产的毛管的形位尺寸出现较大偏差。在确定顶头位置时，一般要保证咬入情况下力求满足前压下量为5-10％，以保证顶头处于疏松区穿孔。通过对大口径穿孔机轧制机组技术参数的调整，增加了产出毛管的规格组距。本发明的热扩变形工序可以使钢管适当扩大直径和定径，有效的控制壁厚和提高钢管直线度。本发明的热处理包括正火和回火。通过正火改变组织结构、细化晶粒和提高性能指标；通过回火消除应力、改善钢的综合机械性能。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

在图1中，本发明为一种大口径合金无缝钢管的生产工艺，包括以下步骤：步骤一，物料准备。选择管坯，本发明中采用的管坯为经过锻压的钢锭。这种管坯能保证内在组织质量。对管坯进行形位检验、探伤检验、化学分析和金相显微分析，选出合格的管坯，在管坯表面进行剥皮处理并在管坯上打通孔，通孔为中心通孔或者定心孔。一般管坯为硬质材料的打中心通孔，塑性较大的打定心孔，以防止生产的毛管的形位尺寸出现较大偏差；步骤二，管坯加热和斜轧穿孔。对管坯进行加热，加热的时间一般为5小时，加热的温度一般为1100℃。将加热好的管坯上穿孔轧管机组穿孔，在穿孔之前要依据所要穿出的毛管的规格和所使用管坯的材质与规格，调整好穿孔轧管机组的辊距、导距和顶头位置。毛管壁厚由轧辊与顶头之间的距离来决定，而这种距离通过调整辊间距、顶头直径和顶头位置来调整。毛管的外径由导板间距、轧辊间距和顶头位置决定。导板间距大则辊间距小，即变形区椭圆度的情况下，毛管的外径将增大，顶头位置前入口方向伸入量小，则毛管的外径大。确定辊间距时，要考虑到在满足咬入条件的情况下使顶头前压下量为4-10％。选择导距时，依据管坯的材质和所要轧制的毛管的壁厚确定椭圆度，再根据椭圆度选择相应的导距。确定顶头位置时，一般要保证咬入的情况下力求满足前压下量为5-10％，以保证顶头处于疏松区穿孔，顶头过前或过后都不利于穿孔。通过对大口径穿孔轧制机组技术参数的调整，增加了产出毛管的规格组距；步骤三，毛管修整。将生产出的毛管进行内外修磨，确保毛管内外表面无裂纹。对修磨后的毛管进行形位和探伤检验；步骤四，热扩变形定径。根据毛管的材质、壁厚以及毛管的直径与定径管直径之间的变形量，选择相应的热扩道数与芯棒规格以及选择相应的加热温度和设备推力及推制速度。热扩变形定径后的钢管即成为产成品管。对变形后的钢管要进行形位质量检验。热扩变形的作用是使钢管适当扩大直径和定径，有效的控制壁厚和提高直线度；步骤五，热处理。热处理包括正火和回火，通过正火改变组织结构、细化晶粒和提高性能指标。通过回火消除应力、改善钢的综合机械性能。根据热处理产成品管的材质和规格不同选择相应的热处理工艺参数，即升温速度、保温温度、保温时间和冷却方式与冷却时间。对热处理后的产成品管须进行性能检验；步骤六，矫直。对直线度稍差的产成品管进行矫直。本工艺采用加热后液压的方式进行矫直；步骤七，内磨。将产成品管上内磨机进行内表修磨，具体步骤为首先对产成品管的内表面进行内磨机粗磨，然后进行手工粗整，再上内磨机精磨，最后进行内窥镜检验和形位尺寸检验。通过修磨磨去产成品管表面的氧化皮和裂纹，精确控制内径，并在必要时参与控制壁厚；步骤八，纠偏。对于存在形位偏差的产成品管进行纠偏。产生局部形位偏差的采用人工修磨进行纠偏，形位偏差较大的产成品管采用纠偏机纠偏。纠偏机可以大大提高纠偏效率；步骤九，外磨。对产成品管进行外表修磨，具体步骤为首先对产成品管的外表面进行外磨机粗磨，然后进行手工修整，再进行外磨机精磨，最后进行外表检验和形位尺寸检验。通过修磨磨去产成品管表面的氧化皮、裂纹和纠偏痕迹，精确控制外径和壁厚；步骤十，探伤检验。对产成品管采用超声波和涡流或水压试验探伤检验；步骤十一，再精整(人工修整)、全部检验项目检验确认和包装。

Claims

1、一种大口径合金无缝钢管的生产工艺流程，其特征是它包括以下步骤：

步骤一：物料准备，选择管坯，对管坯进行形位检验、探伤检验、化学分析和金相显微分析，选出合格的管坯，对管坯车去表面并在管坯上打孔；

步骤二：管坯加热和斜轧穿孔，对管坯进行加热，将加热好的管坯上穿孔轧管机组穿孔。在穿孔之前要依据所要生产的毛管的规格和所使用管坯的材质和规格，调整好穿孔轧管机组的辊距、导距以及顶头位置等。毛管壁厚由轧辊与顶头之间的距离决定。这种距离通过调整辊间距、顶头直径和顶头位置来调整。毛管的外径由导板间距、轧辊间距和顶头位置决定；

步骤三：毛管修磨，将生产出的毛管进行内外修磨，确保毛管内外表面无裂纹。对修磨后的毛管进行形位和探伤检验；

步骤四：热扩变形定径，根据毛管的材质、壁厚以及毛管直径与定径管直径之间的变形量选择相应的热扩道数与芯棒规格，选择相应的加热温度、设备推力和推制速度进行扩径定径。定径后的钢管即成为产成品管。对热扩后的产成品管进行形位质量检验；

步骤五：热处理；

步骤六：矫直，对直线度较差的钢管进行矫直；

步骤七：内磨，将产成品管上内磨机进行内表修磨；

步骤八：纠偏，对于存在形位偏差的产成品管进行纠偏处理；

步骤九：外磨，将产成品管上外磨机进行外表修磨；

步骤十：探伤检验，对产成品管进行探伤检验；

步骤十一：再精整、终检和包装。

2、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺流程，其特征是步骤一所述的管坯为经过锻压的钢锭，所述的孔为中心通孔或者定心孔。

3、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是步骤二中加热时间和加热的温度根据管坯的材质和规格而定，在确定辊间距时，满足咬入条件的情况下使顶头的前压量为4-10％，确定顶头位置时保证咬入情况下力求满足前压下量为5-10％。

4、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是步骤四中变形定径方法要经过计算后选择，经过此工序确定钢管直径和控制钢管壁厚以及提高钢管直线度。

5、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是步骤五中的热处理包括正火和回火，通过正火改变组织结构、细化晶粒和提高性能指标；通过回火消除应力、改善钢的综合机械性能。根据热处理产成品管的材质和规格不同选择相应的热处理工艺参数，对热处理后的钢管进行性能检验。

6、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是步骤六中采用加热后液压的方式进行矫直。

7、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是在步骤七中内磨的步骤为首先对产成品管的内表面上内磨机粗磨，然后进行手工粗整，再上内磨机精磨，最后进行内窥镜检验和形位尺寸检验。

8、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是在步骤八中对于产成品管产生局部形位偏差的采用人工修磨进行纠偏，对于形位偏差较大的采用纠偏机纠偏。

9、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是在步骤九中外磨的步骤为首先对产成品管的外表面上机粗磨，然后进行手工修磨，再上机精磨，最后进行外表检验和形位尺寸检验。

10、根据权利要求1所述的大口径合金无缝钢管生产工艺，其特征是在步骤十中探伤检验采用超声波和涡流或水压试验。