本發明涉及一種鋼管生產工藝，具體是指一種nd鋼無縫鋼管生產工藝。

　　背景技術：

　　隨著石油和煤的大量開采，耐腐蝕無縫鋼管被廣泛運用于介質傳輸等場合，但是燃料中硫的含量越來越高，從而導致燃燒或熱交換系統設備遭受嚴重的腐蝕，特別是在冷卻過程中發生的露點腐蝕，市面上現有的鋼管多為碳鋼、不銹鋼作為耐腐蝕鋼管，此類鋼管的耐腐蝕性低，使用成本高易發生腐蝕泄露的危險，nd鋼是一種抗硫酸露點腐蝕能力很強的鋼種，這些微量元素在nd鋼表面形成一層薄的致密鈍化膜，這種鈍化膜非常穩定，可以有效地減緩硫酸繼續腐蝕的速度，其次，nd鋼表面的鈍化膜是硫酸腐蝕的反應物，隨著反應生產物積累，陽極電位逐漸上升，很快就使陽極極化，nd鋼完全進入鈍化區，其維鈍電流很小，繼而進一步降低了腐蝕速率，因此，nd鋼是耐硫酸露點腐蝕無縫鋼管的優選材料。

　　技術實現要素：

　　為解決上述現有難題，本發明通過將原有材質碳鋼、不銹鋼替換為nd鋼后加工，并通過將nd機加工使其從材質上提高硬度耐腐蝕度，控制nd鋼管管壁的壁厚解決了微腐蝕產生的局部損壞的技術問題，借用加熱、穿孔和連扎等工藝實現將nd鋼管制成無縫鋼管的技術效果，克服了其在使用過程中由于表面無縫光滑平整腐蝕液難以將其局部腐蝕局部損傷的技術難題，通過冷卻、矯直等工藝使nd鋼管的垂直度、平行度和硬度得到保證，并克服了在使用過程中外部產生撞擊造成的磨損使壽命降低的問題。

　　本發明的目的是提供一種nd鋼無縫鋼管的生產工藝，該方法通過采用傳統的熱軋工藝進行加熱、穿孔、再加熱、定(減)徑、熱處理和矯直將新型材料nd鋼進行加工制作，確定一種nd鋼無縫鋼管。本方法的應用解決了傳統采用碳鋼、不銹鋼等材質制作無縫鋼管成品腐蝕性差，硬度低的難題，降低和最大程度消除了石油和煤的開采對傳輸管道造成的腐蝕問題，有效的降低了使用成本，推動了科技的發展。

　　本發明采用的技術方案如下：一種nd鋼無縫鋼管的生產工藝，包括如下步驟：

　　步驟一：對采購原料管坯進行初檢，檢驗成分主要有化學成分、管坯長度、管坯直徑、表面質和管坯直度等；

　　1)從采購的1～2個爐號全爐號取樣檢驗并記錄；從采購的3～6個爐號抽2個檢驗并記錄；從采購的7～15爐號抽3個檢驗并記錄；從采購的15個爐號以上抽20％選擇進批量較大的爐號取樣檢驗并記錄；

　　2)50％試樣做低倍檢驗；

　　步驟二：對檢驗合格的nd鋼管管坯進行加熱；

　　1)加熱溫度為1000～1100℃，而后根據不同鋼管壁厚保溫時間為40～80分鐘；

　　步驟三：對剪斷的管坯進行穿孔，穿孔是熱軋管生產中最重要的成型工序，它的任務是將實心的皮料穿空乘空心坯(毛管)，穿孔的方法主要有以下幾種：

　　1)斜軋穿孔：依靠nd鋼的塑性變形加工來形成內孔，此穿孔加工方法沒有金屬的損耗，常用的穿孔機一般為二輥斜軋穿孔機裝置，該裝置工作平很、磨損小、利用穿孔且壽命長；

　　2)推軋穿孔和壓力穿孔，推軋穿孔和壓力穿孔就斜軋穿孔比較而言磨損大，損失金屬且不利于穿孔，因此穿孔往往采用斜軋穿孔的方式；

　　步驟四：對穿孔后的鋼管脫管處理；

　　1)在脫管機的作用下將穿孔后的鋼管脫落下來；

　　步驟五：對穿孔后的鋼管定徑(減徑)處理，定徑的目的是在較小的總減徑率和小的單機減徑率條件下，將鋼管軋成一定要求的尺寸精度和真圓度，并進一步提高鋼管外表面質量，經過定徑后的鋼管，直徑偏差較小，橢圓度較小，直度較好，表面光潔，現階段常用的設備為三輥式張力減徑機；

　　1)壓扁，開始咬入時由于孔型形狀與毛管橫剖面不相適應造成局部點接觸，壓扁便首先在此開始，特點是只有斷面形狀的變化，周長、薄厚無變化，無延伸；

　　2)減徑，隨著壓扁的發展孔型壁與軋件接觸面不斷增加，至一定程度后在徑向接觸應力作用下開始減徑，特點是平均直徑減小，毛管出現延伸，壁厚有所增減；因為孔型開口處金屬沿徑向流動的阻力較小，這里的壁厚較槽底為大，開始出現橫剖面上的壁厚不均；對于張力減徑，不但減徑，而且減壁，大大延伸，通過減徑，可以大大地減少減徑前的鋼管規格，提高軋管機組的生產效率，還可以減少前步工序生產工具的數量、提高機組作業率，通過張力減徑可以直接生產小口徑無縫鋼管。

　　步驟六：脫管下來的鋼管需要矯直處理，nd鋼無縫鋼管經過加熱穿孔加工后存在一定的內外溫度差、上下表面溫度差，以及軋制過程降溫的不均勻性、壓下控制的不盡合理等，會造成軋件延伸不均勻等問題，為了消除nd鋼無縫鋼管軋制后的縱向彎曲及圓度誤差，一般要采用矯直工藝，矯直工藝決定了無縫鋼管的幾何形狀,同時也影響其力學性能；

　　1)nd鋼無縫鋼管采用冷矯直法，矯直溫度低于200℃；

　　進一步地，所述步驟一中的判斷依據為管坯的技術條件和采購合同。

　　進一步地，所述步驟三穿孔前進行定心處理，即能有效提高穿孔效率還能保證穿孔精度，避免穿孔后鋼管精度不夠造成的報廢。

　　進一步地，所述步驟六中nd鋼無縫鋼管的矯直次數為一次。

　　采用上述方案本發明有益效果具體闡述如下：

　?、舗d鋼是一種抗硫酸露點腐蝕能力很強的鋼種，這些微量元素在nd鋼表面形成一層薄的致密鈍化膜，這種鈍化膜非常穩定，可以有效地減緩硫酸繼續腐蝕的速度；

　?、苙d鋼表面的鈍化膜是硫酸腐蝕的反應物，隨著反應生產物積累，陽極電位逐漸上升，很快就使陽極極化，nd鋼完全進入鈍化區，其維鈍電流很小，繼而進一步降低了腐蝕速率是耐硫酸露點腐蝕無縫鋼管的優選材料；

　　⑶提高硬度耐腐蝕度，控制nd鋼管管壁的壁厚解決了微腐蝕產生的局部損壞的技術問題；

　　⑷借用加熱、穿孔和連扎等工藝實現將nd鋼管制成無縫鋼管的技術效果，克服了其在使用過程中由于表面無縫光滑平整腐蝕液難以將其局部腐蝕局部損傷的技術難題；

　?、赏ㄟ^冷卻、矯直等工藝使nd鋼管的垂直度、平行度和硬度得到保證，并克服了在使用過程中外部產生撞擊造成的磨損使壽命降低的問題。

　　說明書附圖

　　圖1為本發明一種nd鋼無縫鋼管生產工藝流程示意圖。

　　具體實施方式

　　下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

　　nd鋼無縫鋼管的生產過程中，穿孔和定徑(減徑)起到了主要作用。本發明第一步通過對nd鋼選材檢驗處理，是nd鋼無縫鋼管生產的基礎；第二步通過對nd無縫鋼管加熱使其更好加工；第三步通過對nd鋼無縫鋼管的穿孔控制，將實心的皮料穿空乘空心坯(毛管)；第四步通過定徑(減徑)后實現將鋼管軋成一定要求的尺寸精度和真圓度，并進一步提高鋼管外表面質量，經過定徑后的鋼管，直徑偏差較小，橢圓度較小且直度較好的技術效果；第五步通過脫管將nd鋼無縫鋼管取下后進入第六步矯直，最終得到一個高耐腐蝕強度高且表面光潔的nd鋼無縫鋼管。

　　具體實施方式如下：

　　本方案用于一種nd鋼無縫鋼管生產工藝，包括如下步驟：

　　步驟一：對采購原料管坯進行初檢，檢驗成分主要有化學成分、管坯長度、管坯直徑、表面質和管坯直度等；

　　1)從采購的1～2個爐號全爐號取樣檢驗并記錄，從采購的3～6個爐號抽2個檢驗并記錄，從采購的7～15爐號抽3個檢驗并記錄，從采購的15個爐號以上抽20％選擇進批量較大的爐號取樣檢驗并記錄；

　　2)50％試樣做低倍檢驗；

　　步驟二：對檢驗合格的nd鋼管管坯進行加熱；

　　1)加熱溫度為1000～1100℃，而后根據不同鋼管壁厚保溫時間為40～80分鐘；

　　步驟三：對剪斷的管坯進行穿孔，穿孔的方法主要有以下幾種：

　　2)斜軋穿孔：依靠nd鋼的塑性變形加工來形成內孔；

　　3)推軋穿孔和壓力穿孔；

　　步驟四：對穿孔后的鋼管脫管處理；

　　步驟五：對穿孔后的鋼管定徑(減徑)處理；

　　1)壓扁，開始咬入時由于孔型形狀與毛管橫剖面不相適應造成局部點接觸，壓扁從此處開始；

　　2)減徑，壓扁至一定程度后開始減徑；

　　步驟六：脫管下來的鋼管需要矯直處理；

　　1)nd鋼無縫鋼管采用冷矯直法，矯直溫度低于200℃。

　　步驟一中的判斷依據為管坯的技術條件和采購合同。

　　步驟三穿孔前進行定心處理。

　　步驟六中nd鋼無縫鋼管的矯直次數為一次。

　　實施例1

　　一種耐腐蝕性無縫鋼管的處理工藝，該工藝包括如下步驟：

　　步驟1：管坯成型處理：

　　采用碳素鋼或合金鋼的實心管坯，經過穿孔機進行穿孔，軋成空心厚壁毛管，采用冷拔工藝處理成普通無縫管，再經精軋機軋成精密無縫鋼管，將精密無縫鋼管鋸切成車件用管的長度后，經矯直、磨削、車加工等工序制成車件管半成品(鍍前管料)；

　　步驟2：清洗處理：

　　首先將配液箱、清洗泵和被清洗設備組成一個清洗回路系統；其次再配置好除垢清洗劑，采用自動化程序控制清洗，清洗周期進行循環清洗，對管料進行高溫除油、化學除油，采用超聲波清水噴淋清水清洗，超聲波發生器發出的高頻振蕩信號，通過超聲波換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質，粘附在清洗件表面的冷軋后內孔表面的潤滑劑、磨削后的表面附著易清除的細微金屬粒子等固體粒子即脫離，從而能夠清洗管料的內表面；

　　步驟3：管料電鍍鎳處理：

　　將清洗后管料放入鍍槽中，鍍槽溫度為50℃，利用反向脈沖流剝離管料的外表面雜質，其反向脈沖的陽極溶解使陰極表面金屬離子濃度迅速回升，反向脈沖的陽極剝離使鍍層中的有機雜質的夾附減少，在管料表面電鍍鎳，鍍液配方為：硫酸鎳290-300g/l，氯化鎳43-45g/l，硼酸42-45g/l。硫酸鎳為鎳液中的主鹽，鍍鎳液的濃度百分比為40-50％鎳鹽含量的變化較大鎳鹽含量高，沉積速度適中，硼酸用來作為緩沖劑，鍍鎳液的ph值為3.8-5.5，采用一段電流為1200a，時長為3min，二段電流為2400a時，時長為5min，采用分時段、漸進式，鍍層厚度為4-5μm，電鍍鎳工藝完成后，采用清水噴淋管料表面；

　　步驟4：管料電鍍鉻處理：

　　在鍍鉻槽中，調配鉻酸濃度為20-30％，進行鍍鉻處理。設定一段電流1800a時，時長為6min。隨著電極電位上升，電流密度上升，隨著電極電位繼續上升，電流密度轉為下降，此后形成陰極膜，隨著電極電位繼續上升，電流密度又轉為上升。設定二段電流為3000a，時長為26min，采用分時段、漸進式，鍍層厚度為15-18μm。

　　實施例2

　　一種nd鋼無縫鋼管生產工藝包括以下步驟

　　(1)將φ70的nd鋼管坯剪斷至所需長度；

　　(2)對圓棒管坯進行剝皮處理，剝皮深度為0.5mm～1.5mm，以除去表面的氧化皮；

　　(3)將剪斷后的管坯加熱至1000～1100℃，而后根據不同管坯厚保溫時間為40～80分鐘；

　　(4)在直流變頻穿孔機上進行穿孔，穿孔溫度為950～1050℃；加載載荷電流≤1500a，穿孔速度為500轉/分；

　　(5)穿孔結束后利用余熱進行打頭；

　　(6)對步驟(5)處理后的鋼管進行酸洗、磷化、潤滑；酸洗采用30～35％的硫酸，處理時間30～60分鐘，處理溫度為50～60℃；

　　(7)對步驟(6)處理后的鋼管利用冷拔機進行第一道次冷拔；

　　(8)對步驟(7)處理后的鋼管進行酸洗、磷化、潤滑；

　　(9)對步驟(8)處理后的鋼管利用冷拔機進行第二道次冷拔；

　　(10)對步驟(9)處理后的鋼管進行改頭；

　　(11)對步驟(10)處理后的鋼管進行中間管退火，中間退火溫度在800℃～850℃之間，根據不同壁厚保溫時間為20～30分鐘；

　　(12)對步驟(11)處理后的鋼管進行酸洗、磷化、潤滑；

　　(13)對步驟(12)處理后的鋼管利用冷拔機進行第三道次冷拔；

　　(14)對步驟(13)處理后的鋼管進行成品熱處理。

　　以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。

　　技術特征：

　　1.一種nd鋼無縫鋼管生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

　　步驟一：對采購原料管坯進行初檢，檢驗成分包括化學成分、管坯長度、管坯直徑、表面質和管坯直度等；

　　1)從采購的1～2個爐號全爐號取樣檢驗并記錄，從采購的3～6個爐號抽2個檢驗并記錄，從采購的7～15爐號抽3個檢驗并記錄，從采購的15個爐號以上抽20％選擇進批量較大的爐號取樣檢驗并記錄；

　　2)50％試樣做低倍檢驗；

　　步驟二：對檢驗合格的nd鋼管管坯進行加熱；

　　1)加熱溫度為1000～1100℃，而后根據不同鋼管壁厚保溫時間為40～80分鐘；

　　步驟三：對剪斷的管坯進行穿孔，穿孔的方法主要有以下幾種：

　　2)斜軋穿孔：依靠nd鋼的塑性變形加工來形成內孔；

　　3)推軋穿孔和壓力穿孔；

　　步驟四：對穿孔后的鋼管脫管處理；

　　步驟五：對穿孔后的鋼管定徑、減徑處理；

　　1)壓扁，開始咬入時由于孔型形狀與毛管橫剖面不相適應造成局部點接觸，壓扁從此處開始；

　　2)減徑，壓扁至一定程度后開始減徑；

　　步驟六：脫管下來的鋼管需要矯直處理；

　　1)nd鋼無縫鋼管采用冷矯直法，矯直溫度低于200℃。

　　2.根據權利要求1所述的一種nd鋼無縫鋼管生產工藝，其特征在于：步驟一中的判斷依據為管坯的技術條件和采購合同。

　　3.根據權利要求1所述的一種nd鋼無縫鋼管生產工藝，其特征在于：步驟三穿孔前進行定心處理。

　　4.根據權利要求1所述的一種nd鋼無縫鋼管生產工藝，其特征在于：步驟六中nd鋼無縫鋼管的矯直次數為一次。

　　技術總結

　　本發明公開了一種ND鋼無縫鋼管生產工藝，包括如下步驟：步驟一：對采購原料管坯進行初檢階段；步驟二：對檢驗合格的ND鋼管管坯進行加熱階段；步驟三：對剪斷的管坯進行穿孔階段；步驟四：對穿孔后的鋼管脫管處理階段；步驟五：對穿孔后的鋼管定徑處理階段；步驟六：脫管下來的鋼管需要矯直處理。本發明屬于鋼管生產工藝技術領域，通過將原有材質碳鋼、不銹鋼替換為ND鋼后加工并使其從材質上提高硬度耐腐蝕度，用加熱和穿孔等工藝實現將ND鋼管制成無縫鋼管的技術效果，克服了其在使用過程中由于表面無縫光滑平整腐蝕液難以將其局部腐蝕局部損傷的技術難題，通過冷卻、矯直等工藝保證ND鋼管的直度和硬度，提高了ND無縫鋼管的使用壽命。

　　技術研發人員：周益鑫

　　受保護的技術使用者：盛德鑫泰新材料股份有限公司

　　技術研發日：2019.09.16

　　技術公布日：2019.12.13