專利名稱：一種高合金無縫鋼管的制造方法

　　技術領域：

　　本發明涉及一種鋼管的制造方法，尤其是一種高合金無縫鋼管的制造方法。

　　背景技術：

　　現有制造技術為高合金無縫鋼管的制造工藝非常多，有周期軋制工藝、頂伸工 藝、擠壓工藝、連軋工藝、斜軋工藝等，一般工藝均為采用軋坯或鍛坯作為原料進行穿孔、延 伸軋制的方法。分析現有技術條件從變形特點的角度分析，所有的工藝均能制造出高合金無縫 鋼管。其中，擠壓工藝是最好的變形條件，由于此具有三向應力壓縮的特點，極大發揮了金 屬的塑性變形，非常適用于合金鋼、不銹鋼、鎳基合金等高端產品的制造，但因其制造工藝 特點造成金屬成材率低，成本高而只有極少地方應用。其他工藝少量應用于生產高合金無 縫鋼管，主要原因是在穿孔過程中容易出現內折、裂紋等缺陷。

　　發明內容

　　本發明要解決的技術問題是提供一種材料利用率高、成本低的高合金無縫鋼管的 制造方法。為解決上述技術問題，本發明方法的工藝步驟為(1)、采用離心鑄造技術生產高合金的空心管坯；(2)、將空心管坯的開口封堵，對空心管坯進行加熱；(3)、利用穿孔機對加熱后的空心管坯進行擴孔減壁，形成坯料；(4)、利用軋管機對坯料進行軋管，形成荒管；(5)、利用定減徑機對荒管進行定減徑，即可得到高合金無縫鋼管。進一步的，所述步驟(1)中，將得到的空心管坯進行內外表面及端面機械加工；所 述的內外表面及端面機械加工為首先鋸掉空心管坯兩端30 50mm的端頭；再采用外車 內鏜的方法加工去掉內外各單邊3mm。進一步的，所述步驟(2)是采用耐火材料將兩開口封堵，并在坯料內表面放入還 原劑，形成還原氣氛；然后對空心管坯進行加熱。所述的還原劑優選為碳粉，用量為2 6g ；所述的耐火材料優選為高溫石棉。優選的加熱工藝為空心管坯放入預熱溫度為700 900°C的環形加熱爐中，預熱時間為60 90min ；然后加熱到1050 1200°C，加熱時間為 30 60min ；最后在1150 1250°C均熱段保溫20 40min。進一步的，所述步驟(2)中，在加熱后的空心管坯內表面鋪設玻璃粉作為潤滑劑。 所述的在空心管坯內表面鋪設玻璃粉為將玻璃粉倒入空心管坯內表面，玻璃粉在空心管 坯滾動過程中將均勻的鋪滿內表面，玻璃粉厚度0. 2 0. 8mm。進一步的，所述步驟(3)是將加熱后的空心管坯在曼式或菌式穿孔機上進行擴 孔減壁。進一步的，所述步驟(4)是坯料在1100 1250°C進入二輥或三輥軋機斜軋延伸成荒管。進一步的，所述步驟(5)中，荒管在900 000°C進入定減徑機進行定減徑。在坯料的內表面添加潤滑劑，改善穿擴的潤滑條件，使軋后的坯料內表面質量較好；把離心鑄造技術、斜軋技術的靈活特點與高合金少批量、多品種的特點相結合，更凸顯 其生產的優越性。采用上述技術方案所產生的有益效果在于(1)、采用離心鑄造技術生產的空心管 坯作為生產管原料，質量明顯優于鋼錠坯，具備更好的基礎條件，與軋制或鍛造坯料相比， 金屬收得率高、成本低；本發明充分發揮了離心制造技術的特點，制造的空心管坯組織致 密，穿孔性能好。(2)、加熱時將空心管坯的開口封堵，能使空心管坯內表面的氧化鐵皮較少，且工 序簡單、對加熱爐的加熱條件要求較低；尤其是添加還原劑后，能進一步減少空心管坯內表 面的氧化鐵皮，對加熱爐的加熱條件要求更低。(3)、本發明方法與其他工藝相比，制造高合金無縫鋼管工藝的總材料利用率提高 10 20%，制造成本降低10%以上。(4)、尤其是在空心管坯內表面添加玻璃粉潤滑劑后，能改善了穿孔潤滑條件，避 免了穿孔容易出現的內表面缺陷。(5)、尤其是采用二輥或三輥斜軋工藝后，制造工藝靈活，比較適合于高合金少批 量、多品種的制造特點。

　　具體實施例方式下面結合具體例對本發明作進一步詳細的說明。實施例1 本高合金無縫鋼管的制造方法采用下述工藝步驟1、采用常規的離心鑄造技術生產高合金空心管坯。2、空心管坯的內外表面及端面進行機械加工。由于離心鑄造后的空心管坯外表面 形成均勻的凸刺狀，內表面存有薄薄的渣層，且距管坯兩端30 50mm內有較多的夾渣。所 以，首先用帶鋸去掉兩端30 50mm的端頭；再采用外車內鏜的方法加工去掉內外各單邊 3mm ；機加工之后將取樣進行性能檢驗及整體探傷。其中，鋸掉的端頭距離可根據夾渣的多 少判斷，本實施例中鋸掉40mm端頭。3、加工后的空心管坯采用清洗液進行表面清洗、風干，然后在管坯內表面撒入4g 的碳粉，用以作為還原劑，最后采用高溫石棉封堵住空心管坯的兩端孔洞。4、將空心管坯放入預熱溫度800°C的環形加熱爐中，預熱時間為75min，加熱到 1150°C，加熱時間為45min，在1200°C均熱段保溫30min。5、用鐵鉤取出空心管坯兩端封住的高溫石棉，再用高壓風吹干凈，把玻璃粉放入 鐵管做成的長槽，伸入空心管坯內孔，倒入空心管坯內表面，玻璃粉在空心管坯滾動過程中 將均勻的鋪滿內表面，玻璃粉厚度0. 5mm，添加的玻璃粉將起到潤滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔機下擴孔減壁，形成坯料。空心管坯至擴孔減壁后 的延伸率為2 4%。7、坯料在120(TC進入二輥或三輥軋機，坯料在軋機上旋轉延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率為1.5 2%。

　　8、荒管在950°C進入定減徑機，荒管在12架三輥定減徑機上減徑延伸成需要的成 品鋼管，即可得到高合金無縫鋼管。實施例2 本高合金無縫鋼管的制造方法采用下述工藝步驟1、采用常規的離心鑄造技術生產高合金空心管坯。2、空心管坯的內外表面及端面進行機械加工。首先用帶鋸去掉兩端30的端頭；再 采用外車內鏜的方法加工去掉內外各單邊3mm ；機加工之后將取樣進行性能檢驗及整體探 傷。3、加工后的空心管坯采用清洗液進行表面清洗、風干，然后在管坯內表面撒入6g 碳粉，用以作為還原劑，最后采用高溫石棉封堵住空心管坯的兩端孔洞。4、將空心管坯放入預熱溫度900°C的環形加熱爐中，預熱時間為60min，加熱到 1200°C，加熱時間為30min，在1250°C均熱段保溫20min。5、用鐵鉤取出空心管坯兩端封住的高溫石棉，再用高壓風吹干凈，把玻璃粉放入 鐵管做成的長槽，伸入空心管坯內孔，倒入空心管坯內表面，玻璃粉在空心管坯滾動過程中 將均勻的鋪滿內表面，玻璃粉厚度0. 8mm，添加的玻璃粉將起到潤滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔機下擴孔減壁，形成坯料。空心管坯至擴孔減壁后 的延伸率為2 4%。7、坯料在1250°C進入二輥或三輥軋機，坯料在軋機上旋轉延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率為1.5 2%。8、荒管在1000°C進入定減徑機，荒管在13架三輥定減徑機上減徑延伸成需要的 成品鋼管，即可得到高合金無縫鋼管。實施例3 本高合金無縫鋼管的制造方法采用下述工藝步驟1、采用常規的離心鑄造技術生產高合金空心管坯。2、空心管坯的內外表面及端面進行機械加工。首先用帶鋸去掉兩端50mm的端頭； 再采用外車內鏜的方法加工去掉內外各單邊3mm ；機加工之后將取樣進行性能檢驗及整體 探傷。3、加工后的空心管坯采用清洗液進行表面清洗、風干，然后在管坯內表面撒入2g 碳粉，用以作為還原劑，最后采用高溫石棉封堵住空心管坯的兩端孔洞。4、將空心管坯放入預熱溫度700°C的環形加熱爐中，預熱時間為90min，加熱到 1050°C，加熱時間為60min，在1150°C均熱段保溫40min。5、用鐵鉤取出空心管坯兩端封住的高溫石棉，再用高壓風吹干凈，把玻璃粉放入 鐵管做成的長槽，伸入空心管坯內孔，倒入空心管坯內表面，玻璃粉在空心管坯滾動過程中 將均勻的鋪滿內表面，玻璃粉厚度0. 2mm，添加的玻璃粉將起到潤滑作用。6、空心管坯在曼式或菌式穿孔機下擴孔減壁，形成坯料。空心管坯至擴孔減壁后 的延伸率為2 4%。7、坯料在IlOiTC進入二輥或三輥軋機，坯料在軋機上旋轉延伸成荒管，坯料至荒 管的延伸率為1.5 2%。8、荒管在900°C進入定減徑機，荒管在14架三輥定減徑機上減徑延伸成需要的成 品鋼管，即可得到高合金無縫鋼管。

　　權利要求

　　一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，該方法的工藝步驟為(1)、采用離心鑄造技術生產高合金的空心管坯；(2)、將空心管坯的開口封堵，對空心管坯進行加熱；(3)、利用穿孔機對加熱后的空心管坯進行擴孔減壁，形成坯料；(4)、利用軋管機對坯料進行軋管，形成荒管；(5)、利用定減徑機對荒管進行定減徑，即可得到高合金無縫鋼管。

　　2.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述步驟(1) 中，將得到的空心管坯進行內外表面及端面機械加工；所述的內外表面及端面機械加工為 首先鋸掉空心管坯兩端30 50mm的端頭；再采用外車內鏜的方法加工去掉內外各單邊 3mm ο

　　3.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，所述步驟(2) 是采用耐火材料將兩開口封堵，并在坯料內表面放入還原劑，形成還原氣氛；然后對空心 管坯進行加熱。

　　4.根據權利要求3所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的還原 劑為碳粉，碳粉用量為2 6g ；所述的耐火材料為高溫石棉。

　　5.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，所述步驟 (2)中的加熱工藝為空心管坯放入預熱溫度為700 900°C的環形加熱爐中，預熱時間為 60 90min ；然后加熱到1050 1200°C，加熱時間為30 60min ；最后在1150 1250°C 均熱段保溫20 40min。

　　6.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述步驟(2) 中，在加熱后的空心管坯內表面鋪設玻璃粉作為潤滑劑。

　　7.根據權利要求6所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，所述的在空 心管坯內表面鋪設玻璃粉為將玻璃粉倒入空心管坯內表面，玻璃粉在空心管坯滾動過程 中將均勻的鋪滿內表面，玻璃粉厚度0. 2 0. 8mm。

　　8.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，所述步驟(3) 是將加熱后的空心管坯在曼式或菌式穿孔機上進行擴孔減壁。

　　9.根據權利要求1所述的一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于，所述步驟(4) 是坯料在1100 1250°c進入二輥或三輥軋機斜軋延伸成荒管。

　　10.根據權利要求1-9所述的任意一種高合金無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述 步驟(5)中，荒管在900 1000°C進入定減徑機進行定減徑。

　　全文摘要

　　本發明公開了一種高合金無縫鋼管的制造方法，該方法的工藝步驟為(1)采用離心鑄造技術生產高合金的空心管坯；(2)將空心管坯進行加熱，加熱時將空心管坯的開口封堵；(3)利用穿孔機對加熱后的空心管坯進行擴孔減壁，形成坯料；(4)利用軋管機對坯料進行軋管，形成荒管；(5)利用定減徑機對荒管進行定減徑，即可得到高合金無縫鋼管。本制造方法的坯料采用離心澆鑄空心管坯，以及利用空心坯的特點添加潤滑劑，避免了高合金材料在鍛造、軋制、穿孔等工藝因難變形造成金屬收得率低，廢品率高等問題，從而大大降低制造成本。

　　文檔編號B21C37/06GK101811149SQ20101014615

　　公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日

　　發明者劉靜, 龐于思, 王黎暉, 申勇, 石冠斌, 陳建波, 霍學義 申請人:新興鑄管股份有限公司