專利名稱：一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
大口徑合金無縫鋼管是指外徑在219mm以上，采用特種合金鋼制成，鋼管廣泛應(yīng)用于大型鍋爐、石油化工、煤制油加氫裂化、大型加壓容器、大型液壓設(shè)備和導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)機(jī)殼等領(lǐng)域的鋼管。目前世界上主要有兩種方式生產(chǎn)這種鋼管，一種是德國曼內(nèi)斯曼公司采用的“內(nèi)鏜外車”的工藝。但是這種方法在生產(chǎn)的過程中金屬損耗大，生產(chǎn)效率低，投入成本高；另一種是美國威曼高登公司的擠壓法。它通過對連鑄鋼錠進(jìn)行打孔變形，然后進(jìn)行擠壓成型將打孔后的鋼錠擠壓變形成毛管，再打磨成鋼管。這種方法生產(chǎn)效率較高。大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)含量高，國外制造商均對外進(jìn)行技術(shù)封鎖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝，它不但可以在大組距的范圍內(nèi)生產(chǎn)合金無縫鋼管，而且投資小，產(chǎn)品質(zhì)量有保障，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)成本也較低。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝流程，它包括以下步驟步驟一物料準(zhǔn)備，選擇管坯，對管坯進(jìn)行形位檢驗、探傷檢驗、化學(xué)分析和金相顯微分析，選出合格的管坯，對管坯車去表面并在管坯上打孔； 步驟二管坯加熱和斜軋穿孔，對管坯進(jìn)行加熱，將加熱好的管坯上穿孔軋管機(jī)組穿孔。在穿孔之前要依據(jù)所要生產(chǎn)的毛管的規(guī)格和所使用管坯的材質(zhì)和規(guī)格，調(diào)整好穿孔軋管機(jī)組的輥距、導(dǎo)距以及頂頭位置等。毛管壁厚由軋輥與頂頭之間的距離決定。這種距離通過調(diào)整輥間距、頂頭直徑和頂頭位置來調(diào)整。毛管的外徑由導(dǎo)板間距、軋輥間距和頂頭位置決定；步驟三毛管修磨，將生產(chǎn)出的毛管進(jìn)行內(nèi)外修磨，確保毛管內(nèi)外表面無裂紋。對修磨后的毛管進(jìn)行形位和探傷檢驗；步驟四熱擴(kuò)變形定徑，根據(jù)毛管的材質(zhì)、壁厚以及毛管直徑與定徑管直徑之間的變形量選擇相應(yīng)的熱擴(kuò)道數(shù)與芯棒規(guī)格，選擇相應(yīng)的加熱溫度、設(shè)備推力和推制速度進(jìn)行擴(kuò)徑定徑。定徑后的鋼管即成為產(chǎn)成品管。對熱擴(kuò)后的產(chǎn)成品管進(jìn)行形位質(zhì)量檢驗；步驟五熱處理； 步驟六矯直，對直線度較差的鋼管進(jìn)行矯直；步驟七內(nèi)磨，將產(chǎn)成品管上內(nèi)磨機(jī)進(jìn)行內(nèi)表修磨；步驟八糾偏，對于存在形位偏差的產(chǎn)成品管進(jìn)行糾偏處理；步驟九外磨，將產(chǎn)成品管上外磨機(jī)進(jìn)行外表修磨；步驟十探傷檢驗，對產(chǎn)成品管進(jìn)行探傷檢驗；步驟十一再精整、終檢和包裝。
步驟一所述的管坯為經(jīng)過鍛壓的鋼錠，所述的孔為中心通孔或者定心孔。步驟二中加熱時間和加熱的溫度根據(jù)管坯的材質(zhì)和規(guī)格，在確定輥間距時，滿足咬入條件的情況下使頂頭的前壓量為4-10％，確定頂頭位置時保證咬入情況下力求滿足前壓下量為5-10％。步驟四中變形定徑方法要經(jīng)過計算后選擇，經(jīng)過此工序確定鋼管直徑和控制鋼管壁厚以及提高鋼管直線度。步驟五中的熱處理包括正火和回火，通過正火改變組織結(jié)構(gòu)、細(xì)化晶粒和提高性能指標(biāo)；通過回火消除應(yīng)力、改善鋼的綜合機(jī)械性能。根據(jù)熱處理產(chǎn)成品管的材質(zhì)和規(guī)格不同選擇相應(yīng)的熱處理工藝參數(shù)，對熱處理后的鋼管進(jìn)行性能檢驗。步驟六中采用加熱后液壓的方式進(jìn)行矯直。在步驟七中內(nèi)磨的步驟為首先對產(chǎn)成品管的內(nèi)表面上內(nèi)磨機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工粗整，再上內(nèi)磨機(jī)精磨，最后進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢驗和形位尺寸檢驗。在步驟八中對于產(chǎn)成品管產(chǎn)生局部形位偏差的采用人工修磨進(jìn)行糾偏，對于形位偏差較大的采用糾偏機(jī)糾偏。在步驟九中外磨的步驟為首先對產(chǎn)成品管的外表面上機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工修磨，再上機(jī)精磨，最后進(jìn)行外表檢驗和形位尺寸檢驗。在步驟十中探傷檢驗采用超聲波和渦流或水壓試驗。
采用了以上技術(shù)方案后，通過管坯粗加工、斜軋穿孔、熱擴(kuò)變形定徑、熱處理以及修磨等步驟，可以在大組距范圍內(nèi)生產(chǎn)出耐高溫高壓和耐強(qiáng)腐蝕的大口徑合金無縫鋼管。采用這種工藝流程，投資相對較小，產(chǎn)品質(zhì)量較高，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)成本較低。本發(fā)明中在管坯上鉆孔，可以防止生產(chǎn)的毛管的形位尺寸出現(xiàn)較大偏差。在確定頂頭位置時，一般要保證咬入情況下力求滿足前壓下量為5-10％，以保證頂頭處于疏松區(qū)穿孔。通過對大口徑穿孔機(jī)軋制機(jī)組技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，增加了產(chǎn)出毛管的規(guī)格組距。本發(fā)明的熱擴(kuò)變形工序可以使鋼管適當(dāng)擴(kuò)大直徑和定徑，有效的控制壁厚和提高鋼管直線度。本發(fā)明的熱處理包括正火和回火。通過正火改變組織結(jié)構(gòu)、細(xì)化晶粒和提高性能指標(biāo)；通過回火消除應(yīng)力、改善鋼的綜合機(jī)械性能。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
在圖1中，本發(fā)明為一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟步驟一，物料準(zhǔn)備。選擇管坯，本發(fā)明中采用的管坯為經(jīng)過鍛壓的鋼錠。這種管坯能保證內(nèi)在組織質(zhì)量。對管坯進(jìn)行形位檢驗、探傷檢驗、化學(xué)分析和金相顯微分析，選出合格的管坯，在管坯表面進(jìn)行剝皮處理并在管坯上打通孔，通孔為中心通孔或者定心孔。一般管坯為硬質(zhì)材料的打中心通孔，塑性較大的打定心孔，以防止生產(chǎn)的毛管的形位尺寸出現(xiàn)較大偏差；步驟二，管坯加熱和斜軋穿孔。對管坯進(jìn)行加熱，加熱的時間一般為5小時，加熱的溫度一般為1100℃。將加熱好的管坯上穿孔軋管機(jī)組穿孔，在穿孔之前要依據(jù)所要穿出的毛管的規(guī)格和所使用管坯的材質(zhì)與規(guī)格，調(diào)整好穿孔軋管機(jī)組的輥距、導(dǎo)距和頂頭位置。毛管壁厚由軋輥與頂頭之間的距離來決定，而這種距離通過調(diào)整輥間距、頂頭直徑和頂頭位置來調(diào)整。毛管的外徑由導(dǎo)板間距、軋輥間距和頂頭位置決定。導(dǎo)板間距大則輥間距小，即變形區(qū)橢圓度的情況下，毛管的外徑將增大，頂頭位置前入口方向伸入量小，則毛管的外徑大。確定輥間距時，要考慮到在滿足咬入條件的情況下使頂頭前壓下量為4-10％。選擇導(dǎo)距時，依據(jù)管坯的材質(zhì)和所要軋制的毛管的壁厚確定橢圓度，再根據(jù)橢圓度選擇相應(yīng)的導(dǎo)距。確定頂頭位置時，一般要保證咬入的情況下力求滿足前壓下量為5-10％，以保證頂頭處于疏松區(qū)穿孔，頂頭過前或過后都不利于穿孔。通過對大口徑穿孔軋制機(jī)組技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，增加了產(chǎn)出毛管的規(guī)格組距；步驟三，毛管修整。將生產(chǎn)出的毛管進(jìn)行內(nèi)外修磨，確保毛管內(nèi)外表面無裂紋。對修磨后的毛管進(jìn)行形位和探傷檢驗；步驟四，熱擴(kuò)變形定徑。根據(jù)毛管的材質(zhì)、壁厚以及毛管的直徑與定徑管直徑之間的變形量，選擇相應(yīng)的熱擴(kuò)道數(shù)與芯棒規(guī)格以及選擇相應(yīng)的加熱溫度和設(shè)備推力及推制速度。熱擴(kuò)變形定徑后的鋼管即成為產(chǎn)成品管。對變形后的鋼管要進(jìn)行形位質(zhì)量檢驗。熱擴(kuò)變形的作用是使鋼管適當(dāng)擴(kuò)大直徑和定徑，有效的控制壁厚和提高直線度；步驟五，熱處理。熱處理包括正火和回火，通過正火改變組織結(jié)構(gòu)、細(xì)化晶粒和提高性能指標(biāo)。通過回火消除應(yīng)力、改善鋼的綜合機(jī)械性能。根據(jù)熱處理產(chǎn)成品管的材質(zhì)和規(guī)格不同選擇相應(yīng)的熱處理工藝參數(shù)，即升溫速度、保溫溫度、保溫時間和冷卻方式與冷卻時間。對熱處理后的產(chǎn)成品管須進(jìn)行性能檢驗；步驟六，矯直。對直線度稍差的產(chǎn)成品管進(jìn)行矯直。本工藝采用加熱后液壓的方式進(jìn)行矯直；步驟七，內(nèi)磨。將產(chǎn)成品管上內(nèi)磨機(jī)進(jìn)行內(nèi)表修磨，具體步驟為首先對產(chǎn)成品管的內(nèi)表面進(jìn)行內(nèi)磨機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工粗整，再上內(nèi)磨機(jī)精磨，最后進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢驗和形位尺寸檢驗。通過修磨磨去產(chǎn)成品管表面的氧化皮和裂紋，精確控制內(nèi)徑，并在必要時參與控制壁厚；步驟八，糾偏。對于存在形位偏差的產(chǎn)成品管進(jìn)行糾偏。產(chǎn)生局部形位偏差的采用人工修磨進(jìn)行糾偏，形位偏差較大的產(chǎn)成品管采用糾偏機(jī)糾偏。糾偏機(jī)可以大大提高糾偏效率；步驟九，外磨。對產(chǎn)成品管進(jìn)行外表修磨，具體步驟為首先對產(chǎn)成品管的外表面進(jìn)行外磨機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工修整，再進(jìn)行外磨機(jī)精磨，最后進(jìn)行外表檢驗和形位尺寸檢驗。通過修磨磨去產(chǎn)成品管表面的氧化皮、裂紋和糾偏痕跡，精確控制外徑和壁厚；步驟十，探傷檢驗。對產(chǎn)成品管采用超聲波和渦流或水壓試驗探傷檢驗；步驟十一，再精整(人工修整)、全部檢驗項目檢驗確認(rèn)和包裝。
權(quán)利要求
1.一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝流程，其特征是它包括以下步驟步驟一物料準(zhǔn)備，選擇管坯，對管坯進(jìn)行形位檢驗、探傷檢驗、化學(xué)分析和金相顯微分析，選出合格的管坯，對管坯車去表面并在管坯上打孔；步驟二管坯加熱和斜軋穿孔，對管坯進(jìn)行加熱，將加熱好的管坯上穿孔軋管機(jī)組穿孔。在穿孔之前要依據(jù)所要生產(chǎn)的毛管的規(guī)格和所使用管坯的材質(zhì)和規(guī)格，調(diào)整好穿孔軋管機(jī)組的輥距、導(dǎo)距以及頂頭位置等。毛管壁厚由軋輥與頂頭之間的距離決定。這種距離通過調(diào)整輥間距、頂頭直徑和頂頭位置來調(diào)整。毛管的外徑由導(dǎo)板間距、軋輥間距和頂頭位置決定；步驟三毛管修磨，將生產(chǎn)出的毛管進(jìn)行內(nèi)外修磨，確保毛管內(nèi)外表面無裂紋。對修磨后的毛管進(jìn)行形位和探傷檢驗；步驟四熱擴(kuò)變形定徑，根據(jù)毛管的材質(zhì)、壁厚以及毛管直徑與定徑管直徑之間的變形量選擇相應(yīng)的熱擴(kuò)道數(shù)與芯棒規(guī)格，選擇相應(yīng)的加熱溫度、設(shè)備推力和推制速度進(jìn)行擴(kuò)徑定徑。定徑后的鋼管即成為產(chǎn)成品管。對熱擴(kuò)后的產(chǎn)成品管進(jìn)行形位質(zhì)量檢驗；步驟五熱處理；步驟六矯直，對直線度較差的鋼管進(jìn)行矯直；步驟七內(nèi)磨，將產(chǎn)成品管上內(nèi)磨機(jī)進(jìn)行內(nèi)表修磨；步驟八糾偏，對于存在形位偏差的產(chǎn)成品管進(jìn)行糾偏處理；步驟九外磨，將產(chǎn)成品管上外磨機(jī)進(jìn)行外表修磨；步驟十探傷檢驗，對產(chǎn)成品管進(jìn)行探傷檢驗；步驟十一再精整、終檢和包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝流程，其特征是步驟一所述的管坯為經(jīng)過鍛壓的鋼錠，所述的孔為中心通孔或者定心孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是步驟二中加熱時間和加熱的溫度根據(jù)管坯的材質(zhì)和規(guī)格而定，在確定輥間距時，滿足咬入條件的情況下使頂頭的前壓量為4-10％，確定頂頭位置時保證咬入情況下力求滿足前壓下量為5-10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是步驟四中變形定徑方法要經(jīng)過計算后選擇，經(jīng)過此工序確定鋼管直徑和控制鋼管壁厚以及提高鋼管直線度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是步驟五中的熱處理包括正火和回火，通過正火改變組織結(jié)構(gòu)、細(xì)化晶粒和提高性能指標(biāo)；通過回火消除應(yīng)力、改善鋼的綜合機(jī)械性能。根據(jù)熱處理產(chǎn)成品管的材質(zhì)和規(guī)格不同選擇相應(yīng)的熱處理工藝參數(shù)，對熱處理后的鋼管進(jìn)行性能檢驗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是步驟六中采用加熱后液壓的方式進(jìn)行矯直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是在步驟七中內(nèi)磨的步驟為首先對產(chǎn)成品管的內(nèi)表面上內(nèi)磨機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工粗整，再上內(nèi)磨機(jī)精磨，最后進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢驗和形位尺寸檢驗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是在步驟八中對于產(chǎn)成品管產(chǎn)生局部形位偏差的采用人工修磨進(jìn)行糾偏，對于形位偏差較大的采用糾偏機(jī)糾偏。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是在步驟九中外磨的步驟為首先對產(chǎn)成品管的外表面上機(jī)粗磨，然后進(jìn)行手工修磨，再上機(jī)精磨，最后進(jìn)行外表檢驗和形位尺寸檢驗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑合金無縫鋼管生產(chǎn)工藝，其特征是在步驟十中探傷檢驗采用超聲波和渦流或水壓試驗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大口徑合金無縫鋼管的生產(chǎn)工藝。它包括以下步驟步驟一，物料準(zhǔn)備；步驟二，管坯加熱和斜軋穿孔；步驟三，毛管修整；步驟四，熱擴(kuò)變形定徑；步驟五，熱處理；步驟六，矯直；步驟七，內(nèi)磨；步驟八，糾偏；步驟九，外磨；步驟十，探傷檢驗；步驟十一，再精整、終檢和包裝。本發(fā)明不但可以在大組距的范圍內(nèi)生產(chǎn)高檔合金無縫鋼管，而且投資相對較小，產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)成本較低。
文檔編號B21B19/04GK1919530SQ20061004152
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者何龍 申請人:何龍