專利名稱：：無縫鋼管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無縫鋼管的制造方法，特別是涉及一種超級奧氏體不銹鋼無縫鋼管的制造方法。
背景技術(shù)：
：無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。無縫鋼管因具有中空截面，所以大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。無縫鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，還廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等，用無縫鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時，如滾動軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用無縫鋼管來制造。無縫鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料，槍管、炮筒等都要無縫鋼管來制造。國標(biāo)00Cr20Nil8Mo6CuN，較低的含碳量；高鉬量，含6%鉬和7%鉬的超級奧氏體不銹鋼，具有極高的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種牌號的不銹鋼是為用于諸如海水等，含有卣化物的環(huán)境中而研制和開發(fā)的。具有較高的PRE值和CPT/CCT值。應(yīng)用于酸性介質(zhì)的各種工業(yè)場合；海上及脫鹽工業(yè)，海水處理，含氯的漂白設(shè)備及二氧化氯階段設(shè)備和煙氣脫硫裝置中F44(Mo6)超級奧氏不銹鋼，對氯離子引起的應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕具有優(yōu)良的抗均勻耐腐蝕性能。特別是在含卣化物的酸中，該鋼要優(yōu)于普通不銹鋼。某種情況下可以和哈氏合金以及鈦板相媲美，具有高耐腐蝕性的高經(jīng)濟(jì)性不銹鋼。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約能源、工序簡單的無縫鋼管的制造方法。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種無縫鋼管的制造方法，用于制造超級奧氏體不銹鋼無縫鋼管，包含如下步驟1)在1020。C溫度附近對圓棒進(jìn)行4氐溫穿孔形成坯料；2)對坯料進(jìn)行第一次酸洗；3)對酸洗過的坯料進(jìn)行修磨、軋拔聯(lián)合、去油；4)判斷是否滿足成品要求，如否則進(jìn)行中間品固溶熱處理、矯直、酸洗并重復(fù)第3步；5)如是則進(jìn)行成品固溶熱處理、矯直和成品定切；6)將成品進(jìn)行酸洗。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的對成品固溶熱處理時，溫度介于1160。C和119(TC之間。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的溫度為1175°C。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的軋拔聯(lián)合處理中，小變形量X的范圍為1.15~1.55。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的超級奧氏體不銹鋼包含重量百分比不超過0.02%的C;重量百分比介于19.5%至20.5%之間的Cr;重量百分比介于17.5%至18.5%之間的Ni;重量百分比介于6%至7%之間的Mo;重量百分比不超過0.7%的Si;重量百分比不超過1.0%的Mn;重量百分比介于0.18至0.25%之間的N;重量百分比不超過0.01°/。的S;重量百分比不超過0.03%的P;重量百分比介于0.5至1%之間的Cu;及余量的Fe。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所迷的對坯料進(jìn)行第一次酸洗步驟前還有一個材料檢驗(yàn)步驟，所述的材料檢驗(yàn)步驟包含尺寸檢驗(yàn)、表面檢驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、化學(xué)成份檢驗(yàn)。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的成品酸洗步驟后還有一個成品檢驗(yàn)步驟。作為本發(fā)明一個較佳實(shí)施例，所述的成品檢驗(yàn)包括表面檢驗(yàn)、水壓檢測、渦流探傷、超聲波探傷、晶間腐蝕測試、晶粒度測試、拉力試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁測試、硬度測試、》灰-克分斗斤。由于采用了上述技術(shù)方案，使得本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)經(jīng)過多次修磨、軋拔聯(lián)合、去油、固溶熱處理、矯直、酸洗等工序，產(chǎn)品品質(zhì)保證；制造出的不銹鋼鋼管具有極高的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能，專為用于諸如海水等含有由化物的環(huán)境中而研制和開發(fā)的。附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡迷，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。本發(fā)明實(shí)施例中制作的不銹鋼鋼管，主要采用牌號為UNSS31254的不銹鋼，國標(biāo)00Cr20fU18Mo6CuN，較低的含碳量；高鉬量，含6%鉬和7%鉬的超級奧氏體不銹鋼，故具有極高的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種牌號的不銹鋼是為用于諸如海水等，含有齒化物的環(huán)境中而研制和開發(fā)的。具有較高的PRE值和CPT/CCT值。應(yīng)用于酸性介質(zhì)的各種工業(yè)場合；海上及脫鹽工業(yè)，海水處理，含氯的漂白設(shè)備及二氧化氯階段設(shè)備和煙氣脫硫裝置中F44(Mo6)超級奧氏不銹鋼，對氯離子引起的應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕具有優(yōu)良的抗均勻耐腐蝕性能。特別是在含卣化物的酸中，該鋼要優(yōu)于普通不銹鋼。某種情況下可以和哈氏合金以及鈥板相媲美，具有高耐腐蝕性的高經(jīng)濟(jì)性不銹鋼?；瘜W(xué)成分254SM0/F44(UNSS31254/1.4547)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>機(jī)械性能254SMO/F44(UNSS31254/1.4547)在常溫下合金的的最小值:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>物理性能254SMO/F44(UNSS31254/1.4547)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>高的鉬含量以及高4備和氮含量使254SMO具有極優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕的性能。銅的添加改善了在某些酸中的耐腐蝕性。此外，由于它的較高的鎳含量和高的鉻、鉬含量，使254SMO具有很好的抗應(yīng)力腐蝕破裂的性能。大量的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和廣泛的使用經(jīng)驗(yàn)表明，甚至在略高的溫度下，254SMO在海水中也具有很高的耐縫隙腐蝕的性能，只有很少種類的不銹鋼具有這種性能。254SMO在諸如紙業(yè)漂白生產(chǎn)所需的酸性溶液和氧化性卣化物溶液中的耐腐蝕能力可與耐腐蝕力最強(qiáng)的鎳基合金和鈥合金相比美。由于254SM0具有較高的含氮量，因此其機(jī)械強(qiáng)度比其他種類的奧氏體不銹鋼要高。此外，254SM0還具有很高的延展性和沖擊強(qiáng)度以及良好的可焊接性。254SMO的高含鉬量能使其在退火時有較高的氧化速度，從而在酸洗后具有比普通不銹鋼更粗糙的表面。但這對該鋼的抗腐蝕性沒有不利的影響。254SMO為面心立方晶格結(jié)構(gòu)。為了獲得奧氏體組織結(jié)構(gòu)，254SMO—般是在1150-1200攝氏度的溫度下退火的。在某些情況下，材料中心可能有金屬中間相(x相和a相)的痕跡。但在一般情況下，它們對沖擊強(qiáng)度和抗腐蝕能力都沒有不良影響。當(dāng)放置在600-1000攝氏度的范圍內(nèi)時，這些相可能在晶粒邊界上析出。254SM0的含碳量很低，這意味著因加熱而引起碳化物析出的危險(xiǎn)性是很小的。該鋼即使在600-1000攝氏度下經(jīng)一小時敏化處理后仍能通過施特勞斯晶間腐蝕試驗(yàn)(StraussTestASTMA262規(guī)程E)。但是，由于該鋼的高合金含量。在上述溫度范圍內(nèi)金屬中間相有可能在晶粒邊界上析出。這些沉淀物不會使該鋼在腐蝕性介質(zhì)中應(yīng)用時有發(fā)生晶間腐蝕的危險(xiǎn)。因此可進(jìn)行焊接而不會發(fā)生間晶腐蝕。但是在熱的濃硝酸中，這些沉淀物可能在熱影響區(qū)內(nèi)引起晶間腐蝕。在含有諸如氯化物，溴化物或碘離子溶液中普通型不銹鋼會立即以點(diǎn)腐蝕，縫隙腐蝕或應(yīng)力腐蝕破裂的形式受到局部腐蝕的侵蝕。然而，在某些情況下，鹵化物的存在會加速均勻腐蝕。特別是在無氧化性的酸中有囟化物存在的情況下更是如此。在純硫酸中，254SMO比316普通型不銹鋼具有大得多的抗腐蝕性。但在高濃度時與904L(NO8904)型不銹鋼相比，254SMO的抗腐蝕能力則稍弱。在含有氯離子的硫酸中，254SMO具有最大的抗腐蝕力。由于可能會發(fā)生局部腐蝕和均勻腐蝕，所以316普通型不銹鋼不能用于鹽酸中，但是在一般溫度下254SMO可以用于稀釋的鹽酸中。在邊界線的以下區(qū)域內(nèi)不必?fù)?dān)心發(fā)生點(diǎn)腐蝕。但必須設(shè)法避免縫隙的存在。在氟硅酸中(H2SiF4)和氫氟酸(HF)中，普通的不銹鋼的耐腐蝕范圍是很有限的，而254SM0則能在相當(dāng)寬的濃度和溫度的范圍內(nèi)應(yīng)用。254SM0合金是一種多用途的材料，在許多工業(yè)領(lǐng)域都能應(yīng)用1、石油、石化設(shè)備，如石化設(shè)備中的波紋管；2、紙漿、造紙漂白設(shè)備，如紙漿蒸煮器、漂白設(shè)備、過濾洗滌器用的桶缸和壓輥等；3、發(fā)電廠煙氣脫硫裝置，主要使用部位有吸收塔的塔體、煙道、檔門板、內(nèi)件、噴淋系統(tǒng)等；4、海上系統(tǒng)或海水處理，如電廠中用海水冷卻的薄壁冷凝管道、海水淡化處理設(shè)備、即使在海水可能不流動的設(shè)備中也可以應(yīng)用；5、脫鹽工業(yè)，如制鹽或除鹽設(shè)備；6、熱交換器，尤其在有氯離子工作環(huán)境中的熱交換器。參見附圖1，低溫穿孔SOO是指對圓棒進(jìn)行穿孔，在溫度為102(TC附近對超級奧氏體不銹鋼圓棒進(jìn)行穿孔，形成坯料。本發(fā)明中的核心技術(shù)即是圓棒穿孔時的溫度范圍，對于本發(fā)明實(shí)施例揭示的鋼種，有著特殊的優(yōu)勢，能最大限度保障超級奧氏體不銹鋼制成鋼管后的性能。此環(huán)節(jié)可以提高晶間腐蝕能力，減少金屬消耗，節(jié)省了能源，提高管子成材率，對國家資源不造成浪費(fèi)。材料檢驗(yàn)SOl指對原料進(jìn)行檢驗(yàn)，包含尺寸檢驗(yàn)、表面檢驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、化學(xué)成份檢驗(yàn)。對坯料進(jìn)行第一次酸洗S02是指采用酸洗液對鋼管原料進(jìn)行酸洗，洗除原料上的氧化物，便于后續(xù)加工。修磨S03，是將原料上的缺陷處打磨掉，便于后續(xù)加工設(shè)備對無縫鋼管進(jìn)行處理，修磨至少要進(jìn)行一次，也可以進(jìn)行多次修磨。軋拔聯(lián)合S05,是指通過用對坯料進(jìn)行處理，此處的小變形量A范圍為1.15—1.55,然后采用焊頭或打頭的處理方式，再經(jīng)過潤滑，經(jīng)潤滑后再拔，4吏原料形成鋼管型的方法。去油S06,因?yàn)檐埌温?lián)合S05中常需要加入潤滑油、冷軋油等輔助材料，所以需要一個將這些輔助的油進(jìn)行去除，方便后續(xù)生產(chǎn)，此處特設(shè)置為加倍去油。中間品固溶熱處理S07指將無縫鋼管加熱并保溫一定的時間。矯直S08是指對無縫鋼管的形狀缺陷進(jìn)行的矯正，在軋拔聯(lián)合步驟后進(jìn)行熱處理，無縫鋼管會產(chǎn)生一定的形變，所以需要對無縫鋼管進(jìn)行矯直S08,矯直方法可以為壓力矯直、輥式矯直(包括直輥矯直和斜輥矯直)、張力矯直和拉伸;彎曲矯直。酸洗S09指對生產(chǎn)的無縫鋼管利用酸溶液去除其表面上的氧化皮和銹蝕物的方法。成品固溶熱處理S10是將中間品加熱至介于1160。C至1190t:之間，最佳溫度為1175。C,保溫時間與無縫鋼管壁厚之間的關(guān)系為(3—4)inin/mm,其中mm表示壁厚的單位毫米，min表示保溫時間的單位分鐘，保溫時間在此基礎(chǔ)上一般為3一4倍的壁厚，然后快速冷卻到室溫的操作。經(jīng)過中間品固溶熱處理步驟后，無縫鋼管的硬度會較低，但是具有很高的加工硬化能力以及優(yōu)良的耐磨性和韌性，不僅便于后續(xù)的操作，而且在后續(xù)加工的過程中硬度也會不斷加強(qiáng)。經(jīng)過此溫度的退火，使得鋼管成份均與化，細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，提高了韌性及延伸性，改善機(jī)械性能，綜合機(jī)械性能好。為下一道工序做好組織準(zhǔn)備，酸洗后更能達(dá)到光潔的表面質(zhì)量。成品定切Sll是將無縫鋼管切成要求的尺寸。第二次酸洗S12是對無縫鋼管利用酸溶液去除其表面上的氧化皮和銹蝕物的方法，因?yàn)樵诔善范ㄇ蠸11后，可能還是會對無縫鋼管造成損傷，所以最后還需要進(jìn)行該步驟，確保成品的品質(zhì)。成品檢驗(yàn)S13是對生產(chǎn)完成的無縫鋼管進(jìn)行檢驗(yàn)，成品檢驗(yàn)的內(nèi)容可以為表面檢驗(yàn)、水壓檢測、渦流探傷、超聲波探傷、晶間腐蝕測試、晶粒度測試、拉力試-瞼、擴(kuò)口試-瞼、壓扁測試、硬度測試、石友好^分斗斤。下面結(jié)合圖1詳細(xì)介紹奧氏體不銹鋼衍生品無縫鋼管的制作過程，在溫度為1020。C附近對超級奧氏體不銹鋼圓棒進(jìn)行穿孔，形成坯料。無縫鋼管的原料生產(chǎn)前需進(jìn)行材料檢驗(yàn)S01,用于保證原料的品質(zhì)，確保后續(xù)生產(chǎn)的良率；經(jīng)過材料檢驗(yàn)S01合格的無縫鋼管原料進(jìn)行第一次酸洗S02,用于洗除原料上的氧化物，便于后續(xù)加工；經(jīng)過第一次酸洗S02后依次開始步驟修磨S03、軋拔聯(lián)合S05、去油S06,這時需要判斷生產(chǎn)出來的無縫鋼管是否已達(dá)到成品的要求，如果未達(dá)到成品的要求，則進(jìn)行中間品固溶熱處理S07、矯直S08、酸洗S09，然后再次進(jìn)行修磨S03、軋拔聯(lián)合S05,并判斷是否達(dá)到成品要求，如果已達(dá)到成品的要求，則依次進(jìn)行成品固溶熱處理SIO、矯直S08、成品定切Sll、成品酸洗S12，需要特別提及的是，可以根據(jù)生產(chǎn)的需要設(shè)定循環(huán)重復(fù)多次中間品固溶熱處理S07、矯直S08、酸洗S09、修磨S03、軋拔聯(lián)合S05，循環(huán)的次數(shù)根據(jù)不同的原料和不同的尺寸可以設(shè)定不同，設(shè)定固定的循環(huán)次數(shù)后，后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)就可以依設(shè)定的循環(huán)次數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，而不需要人工進(jìn)行判斷，節(jié)約人力，也利于工業(yè)生產(chǎn)的連貫和快速；對已完成的無縫鋼管進(jìn)行完成品酸洗S12后，可以根據(jù)需要設(shè)定是否需要進(jìn)行成品檢驗(yàn)S13,而成品檢驗(yàn)S13的項(xiàng)目也可以根據(jù)不同的需要設(shè)定。需要特別提及的是，本實(shí)施例中的原料為超級奧氏體不銹鋼衍生品，牌號為254SM0/F44(UNSS31254/1.4547),它包含重量百分比不超過0.02%的C;重量百分比介于19.5%至20.5%之間的Cr;重量百分比介于17.5%至18.5%之間的Ni;重量百分比介于6%至7%之間的Mo;重量百分比不超過0.7%的Si;重量百分比不超過1.0%的Mn;重量百分比介于0.18至0.25%之間的N;重量百分比不超過0.01%的S;重量百分比不超過0.03%的P;重量百分比介于0.5至1°/。之間的Cu;及余量的Fe。使用超級奧氏體不銹鋼衍生品，使無縫鋼管具有極高的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能性。通過上述實(shí)施方式，不難看出本發(fā)明是一種節(jié)約能源、工序簡單的無縫鋼管的制造方法。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。ii權(quán)利要求1、一種無縫鋼管的制造方法，用于制造超級奧氏體不銹鋼無縫鋼管，包含如下步驟1)在1020℃溫度附近對圓棒進(jìn)行低溫穿孔形成坯料；2)對坯料進(jìn)行第一次酸洗；3)對酸洗過的坯料進(jìn)行修磨、軋拔聯(lián)合、去油；4)判斷是否滿足成品要求，如否則進(jìn)行中間品固溶熱處理、矯直、酸洗并重復(fù)第3步；5)如是則進(jìn)行成品固溶熱處理、矯直和成品定切；6)將成品進(jìn)行酸洗。2、一種如權(quán)利要求l所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的對成品固溶熱處理時，溫度介于116(TC和119(TC之間。3、一種如權(quán)利要求2所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的溫度為1175°C。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的軋拔聯(lián)合處理中，小變形量入的范圍為1.151.55。5、一種如權(quán)利要求4所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的超級奧氏體不銹鋼包含重量百分比不超過0.02%的C;重量百分比介于19.5%至20.5%之間的Cr;重量百分比介于17.5%至18.5°/。之間的Ni;重量百分比介于6°/。至7%之間的Mo;重量百分比不超過0.7%的Si;重量百分比不超過1.0%的Mn;重量百分比介于0,18至0.25°/。之間的N;重量百分比不超過0.01%的S;重量百分比不超過0.03%的P;重量百分比介于0.5至1%之間的Cu;及余量的Fe。6、根據(jù)權(quán)利要求5述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的對坯料進(jìn)行第一次酸洗步驟前還有一個材料4全驗(yàn)步驟，所述的材料檢驗(yàn)步驟包含尺寸檢驗(yàn)、表面檢驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、化學(xué)成份檢驗(yàn)。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的成品酸洗步驟后還有一個成品檢驗(yàn)步驟。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述的成品檢驗(yàn)包括表面檢驗(yàn)、水壓檢測、渦流探傷、超聲波探傷、晶間腐蝕測試、晶粒度測試、拉力試-驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁測試、石更度測試、石炎琉分析。全文摘要本發(fā)明公開了一種無縫鋼管的制造方法，用于制造超級奧氏體不銹鋼無縫鋼管，包含如下步驟1)在1020℃溫度附近對圓棒進(jìn)行低溫穿孔形成坯料；2)對坯料進(jìn)行第一次酸洗；3)對酸洗過的坯料進(jìn)行修磨、軋拔聯(lián)合、去油；4)判斷是否滿足成品要求，如否則進(jìn)行中間品固溶熱處理、矯直、酸洗并重復(fù)第3步；5)如是則進(jìn)行成品固溶熱處理、矯直和成品定切；6)將成品進(jìn)行酸洗；所述的成品固溶熱處理的溫度介于1160℃至1190℃之間；本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了節(jié)約能源、工序簡單的無縫鋼管的制造方法。文檔編號B23P23/04GK101670520SQ200910034540公開日2010年3月17日申請日期2009年9月17日優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日發(fā)明者王清明申請人:蘇州貝思特金屬制品有限公司