CN201561195U - 一种用于斜轧管机上生产中大口径合金钢无缝钢管的管坯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于斜轧管机上生产中大口径合金钢无缝钢管的管坯，所述管坯包括离心铸造的合金钢空心荒管(1)，在所述合金钢空心荒管(1)的前端外表面成型有带锥度的“咬入头”(2)，后端外表面成型有带锥度的“尾端头”(3)。本专利提供的，带有“咬入头”和“尾端头”且完全杜绝穿孔缺陷的离心铸造合金钢空心管坯，壁厚均匀性和尺寸精度远高于穿孔的空心坯，不仅有利于提高斜轧管件的尺寸精度和产品合格率、降低后续精整等工序的工作量，同时带有小锥度的“咬入头”便于轧件的咬入、能快速进入稳定的轧制过程；“尾端头”的存在，可降低产生“尾三角”风险，有助于提高斜轧成形过程的顺轧率，减少事故的发生率和切头量。

Description

一种用于斜轧管机上生产中大口径合金钢无缝钢管的管坯

技术领域

本实用新型涉及一种制造无缝钢管的管坯，尤其涉及制造中大口径、中厚壁、合金钢高端无缝钢管的管坯。

背景技术

钢材具有良好的综合使用性能，能够在不同工况条件下承受所要求的负载和具有所需的寿命周期，且工艺性能良好，是国民经济建设不可或缺的重要基础材料。一般来说，把含碳量0.02％-2％的碳铁合金称为钢，含碳量大于2％的碳铁合金称为铸铁。根据不同的划分标准，又可以将钢划分成不同的类别。按照钢的化学成分可以分为碳素钢和合金钢：

碳素钢中的成分除了铁和碳外，还含有在冶炼中难以除净的少量硅、锰、磷、硫、氧和氮等。根据含碳量大小，将碳素钢分为低碳钢(含碳小于0.25％)、中碳钢(含碳0.25％～0.6％)和高碳钢(含碳大于0.6％)。

合金钢是特意加入或超过碳素钢限量的合金元素的钢，以便使其具有一般碳素钢不具备的强度、韧性、耐蚀性、耐磨性、耐热性、红硬性等特殊性能。这些合金元素包括锰、硅、矾、铬、镍、钛、钒等。合金元素总含量小于5％为低合金钢，5％～10％为中合金钢，大于10％为高合金钢。

总体上讲钢具有较好的加工性能，但是随着合金元素含量的提高，合金钢特别是高合金钢一般情况下都表现为：工艺塑性下降、变形温度区间变窄、脆性增大、变形抗力加大，从而使得加工难度越来越大。高合金钢产品的高加工难度，不但导致加工时耗材、耗时、高成本、所用装备吨位高，而且成品质量难以得到保证，因此合金钢高端无缝管材的制造一直是限制合金钢无缝钢管制造技术发展的难题之一。

经过一个世纪多的技术进步，斜轧管机的发展已经相当完善，并演变出各种现代化的斜轧延伸轧管机，如二辊式的延伸机、狄塞尔轧机、ACCU-ROLL轧机、三辊式的阿塞尔轧机、TRANSVAL轧机等。尽管它们所用的轧辊形状、数目、布置方式、芯棒的形状和运动方式都不相同，但有两点是共同的：第一，变形过程，管件在其中除了前进运动外，还在倾斜布置的轧辊的带动下围绕自己的中心轴线旋转，即做螺旋前进运动，同时实现轧件在各类心棒上完成减径减壁的延伸变形；第二，在这类轧机上都配备有穿孔机，其使命就是将实心坯穿轧成空心的荒管，以备后续的斜轧延伸成形装置将其轧制成为各种管材产品。由此可见，现有技术采用斜轧管机生产无缝钢管时，用于斜轧成形的空心管坯，只能通过实心连铸坯或锻造坯进行穿孔成形而获得。尽管因为变换规格方便、尺寸精度和表面质量较好的斜轧技术发展较快，且在生产规格繁多、表面精度要求较高的机械用管、轴承管、中厚壁结构管等产品上优势也得到业内人士的公认，但是采用斜轧管机生产中大口径(外径为Φ250mm以上)、中厚壁(径壁比为25以下)、合金钢高端无缝钢管方面，一直是不成功的。主要原因在于：采用这一技术生产中大口径中厚壁无缝管材，因为管坯需要通过穿孔而获得，从而伴随着穿孔的种种缺陷而造成的，特别是生产工艺塑性差、可变形温度区间窄、变形抗力大的合金钢管材，由于穿孔缺陷的出现和过度的温降引起技术上的种种麻烦尚无法克服，从而使得斜轧成形工艺在生产中大口径、中厚壁、合金钢高端无缝钢管方面的应用推广受到了限制。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供了一种用于斜轧管机上生产中大口径合金钢高端无缝钢管的管坯，其特征在于：所述管坯包括离心铸造而成的合金钢空心荒管(1)，在所述合金钢空心荒管(1)的前端外表面成型有带锥度的“咬入头”(2)，在所述合金钢空心荒管(1)的后端外表面成型有带锥度的“尾端头”(3)。

进一步，所述“咬入头”(2)的长度为250～500毫米，所述“尾端头”(3)的长度100～250毫米。

所述“咬入头”(2)的锥度为1∶5～7，所述“尾端头”(3)的锥度为1∶4～7。

优选地，所述“咬入头”(2)的长度为400毫米、锥度为1∶6，所述“尾端头”(3)的长度150毫米、锥度为1∶5。

本实用新型提供的管坯，荒管为离心铸造所得，无需穿孔的成型工艺，具有较高的尺寸精度、并完全杜绝了穿孔的内在缺陷；而且因在离心铸造的合金钢空心荒管的前端(导入连轧机的那一端)和尾端分别被成型有“咬入头”和“尾端头”，组成了一种有助于改善斜轧成形功效的管坯：前端外表面成型的带锥度的“咬入头”，利于轧件的一次、二次咬入，能快速实现稳定的轧制过程，从而可使斜轧过程快速实现稳定的变形；还因后端外表面成型有“尾端头”，能减少管体轧件出现“尾三角”的风险。这使得加工温度范围较窄且价格昂贵的合金钢管的压力加工塑性变形进行的更为顺利，提高了整个斜轧管机组的生产能力和产品质量，从而使得利用斜轧管机生产中大口径合、中厚壁、合金钢高端无缝管材技术上得以发展，不但可以生产出高质量的中大口径、中厚壁、合金钢无缝管材，而且生产效率大为提高。

附图说明

图1为本实用新型管坯的半剖视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

图1为本实用新型一种用于斜轧管机上生产中大口径无缝钢管的管坯的半剖视图，示出了该管坯的结构，所述管坯包括离心铸造而成的Φ320x60mm的1Cr18Ni9奥氏体不锈钢空心荒管1，在所述1Cr18Ni9奥氏体不锈钢空心荒管1的前端机加工成长度为400mm、锥度为1∶6的“咬入头”2，同时在所述荒管尾端机加工成长度尾150mm、锥度为1∶5的“尾端头”3。该管坯经内外表面机加工处理和加热后，可以直接用于斜轧管机上进行压力加工，且加工出管件的尺寸精度和质量均十分优良。

本实用新型另一用于斜轧管机上生产中大口径无缝钢管的管坯，其包括离心铸造而成的Φ650x80mm的Cr-Ni铁素体-奥氏体超低碳双相不锈钢空心荒管1，在所述Cr-Ni铁素体-奥氏体超低碳双相不锈钢空心荒管1的前端被加工成长度为500mm、锥度为1∶7的“咬入头”2；同时对其尾端加工成长度为200、锥度尾1∶6的“尾端头”3。对所述管坯经内外表面机加工处理和加热后，可以直接用于斜轧管机上进行压力加工，且加工出的管件的尺寸精度和质量也均良好。

本实用新型的管坯因为所述“咬入头”2和“尾端头”3的存在，使得管坯在斜轧管机上进行压力加工成形的整个过程中，不仅能快速实现稳定的变形，还能减少管体工件出现“尾三角”的风险和事故率，提高了整个斜轧管机组的变形能力和生产效率。

本实用新型首创性地采用前端带有小锥度“咬入头”、后端带有小锥度“尾端头”的离心铸造空心管坯，以取代传统的穿孔方法制得的管坯，特别适合于在斜轧管机上制造口径在250毫米以上、径壁比在25以下的中大口径、中厚壁合金钢高端无缝钢管。如果管材的口径过小，例如100毫米以下，则很难体现离心铸造坯的优势；壁厚过薄，斜轧过程中合金钢管件温降过大，变形抗力剧增，会影响到轧制过程的稳定性以及轧件的最终质量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于斜轧管机上生产中大口径合金钢无缝钢管的管坯，其特征在于：所述管坯包括离心铸造而成的合金钢空心荒管(1)，在所述合金钢空心荒管(1)的前端外表面成型有带锥度的“咬入头”(2)，在所述合金钢空心荒管(1)的后端外表面成型有带锥度的“尾端头”(3)。

2.根据权利要求1所述的管坯，其特征在于：所述“咬入头”(2)的长度为250～500毫米，所述“尾端头”(3)的长度100～250毫米。

3.根据权利要求2所述的管坯，其特征在于：所述“咬入头”(2)的锥度为1∶5～7，所述“尾端头”(3)的锥度为1∶4～7。

4.根据权利要求3所述的管坯，其特征在于：所述“咬入头”(2)的长度为400毫米、锥度为1∶6，所述“尾端头”(3)的长度150毫米、锥度为1∶5。

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