一種精密油缸用冷拔焊管的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼管制備技術領域，具體涉及一種精密油缸用冷拔焊管的制造方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，液壓油缸缸體的生產工藝，一般是用熱軋無縫鋼管，采用鏜孔一滾 壓聯合的切削工藝進行生產，由于無縫鋼管的一個最大的缺陷是壁厚不均勻，其產生原因 主要為管坯加熱不均勻、穿孔機軋制線未校正導致的定心輥不穩(wěn)定、頂頭磨損、頂頭后孔偏 心、管坯定心孔不正、管坯彎曲度過大等多種原因，需要一一解除上述全部原因的技術難度 較大，因此，無縫鋼管的成品率相對較低；無縫鋼管還容易產生內折、內結疤、翹皮、內直道、 內鼓包、拉凹等缺陷，這就導致在后續(xù)加工成油缸的過程中，需要進行切削加工，大量的金 屬被切成切屑浪費了，同時還消耗大量能源；無縫鋼管的坯料是連續(xù)鑄造而成，容易存在 砂眼，因此，易造成鋼管母體缺陷。再有，鋼材內部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化 物，還有硅酸鹽）易被壓成薄片，出現分層現象，使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化， 此外，無縫鋼管的精度難以控制，在冷卻后會出現一定的負差，這種負差邊寬越寬，厚度越 厚表現的越明顯。所以對于無縫鋼管的邊寬、厚度、長度、角度以及邊線都沒法要求太精確。 采用此種方法制造液壓油缸的缸體，生產速度慢、能源浪費大、金屬利用率低、成品率也低。
[0003] 現有技術中，焊管生產工藝為相對成熟的生產技術，但是，焊管一般不能用作液壓 油缸的缸體制造，主要有以下幾點問題限制了其在液壓油缸制造上的應用：1)、焊管本身的 精度相對較低，其圓度難以得到可靠保證；2)、焊管在焊接時，其表面焊縫易于處理，但內壁 的焊縫卻難以處理，尤其是在不間斷的連續(xù)生產線上，如不對其內壁的焊縫進行處理，而直 接用于油缸的加工時，同樣存在切削量大的問題；3)、焊縫未經過熱處理，導致內應力大，使 用中易于出現開裂現象；4)、即使焊縫經過熱處理，由于焊管未經拉拔，其軸向方向上的承 載能力相對較低，為提高其承載能力，需要加大尺寸，造成金屬材料的浪費。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種精密油缸用冷拔焊管的制 造方法，該方法得到的精密油缸用冷拔焊管，屈服強度高、抗拉強度高、尺寸精密、表面光 滑，同時提高了精密油缸用冷拔焊管的生產效率、降低制造成本，推進節(jié)能環(huán)保。
[0005] 按照本發(fā)明提供的技術方案，一種精密油缸用冷拔焊管的制造方法包括如下步 驟：
[0006] (1)、縱剪：將材質為27SiMn的寬鋼卷在縱剪機上進行縱剪，根據焊管的直徑確定 縱剪后鋼卷的寬度；
[0007] (2)、輥彎成型：將縱剪后的鋼卷放置在展料架上，通過送料機構將鋼卷的端頭抽 出，送入連續(xù)壓輥成型機構中進行輥彎成型加工，所述壓輥成型機構包括連續(xù)的多組壓輥 對，每組壓輥對包括相互禍合的兩個壓輥，所述兩個壓輥之間留有間隙，相鄰壓輥對對應的 間隙逐漸變形，使穿過相應間隙的鋼卷由平面變成曲面，再由曲面變成圓形的管體；
[0008] (3)、高頻焊接：成圓后的鋼卷采用高頻焊接，將其側面對接的直縫進行感應焊接， 形成焊管；
[0009] (4)、焊縫處理：在焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管的焊縫，所述去毛刺刀 包括設置在焊管外側的去外毛刺刀和設置在焊管內側的去內毛刺刀，去內毛刺刀從尚未變 成圓形的管體的開口處軸向插入管體內，并伸到焊接位置的前方；由于輥彎成型及焊接是 連續(xù)進行的，使得焊管內壁的焊縫處理成為難題，焊管在切斷前，其長度在生產線上可延續(xù) 幾十米，焊接成型后，利用常規(guī)手段是不能對內壁的焊縫進行切削或磨平處理的，本發(fā)明采 用將去內毛刺刀從成圓前的管體開口處軸向插入管體內，越過高頻焊接位置，再對管內的 焊縫進行去毛刺加工，使焊管內壁平整，為后續(xù)的冷拔提供了保障；此外，去毛刺是在焊管 焊接后及時進行，此時焊管尚未冷卻，可降低加工難度，提高去毛刺速度；
[0010] (5)、張緊：經高頻焊接后形成的焊管再經張緊機定徑，形成鋼管，張緊時的溫度控 制在600~650°C ;
[0011] (6)、在線渦流探傷：探頭在金屬表面移動，遇到缺陷或材質、尺寸等變化時，使得 渦流磁場對線圈的反作用不同，引起線圈阻抗變化，通過渦流檢測儀器測量出這種變化量 就能鑒別金屬表面有無缺陷或其它物理性質變化；
[0012] (7)、去應力退火：將焊管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退火 焊管，目的在于確保焊管的強度，當退火溫度過高時，加工應變恢復，不能得到加工硬化的 效果，退火溫度為800~850°C，可以得到加工硬化的效果，該退火處理為通體的退火處理， 保證焊接區(qū)域和周邊區(qū)域在金相組織和機械性能上與焊管的其余區(qū)域相一致，為了除去焊 管的強度偏差，焊管的爐內保持時間為50~60分鐘；
[0013] (8)、正火空冷處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，淬火溫度為550~600°C， 淬火介質為水，回火溫度在500~550°C，降低鋼管的殘余應力；
[0014] (9)、預矯直處理：矯直溫度400~450°C，以減少殘余應力；
[0015] (10)、切管：經過預矯直處理的焊管送入同步切斷裝置進行切斷，同步切斷裝置在 切斷過程中整體跟隨焊管的直線運動作同步運動，在兩者等速運動的情況下，將焊管切斷； 該方案采用同步方式將焊管定尺切斷，保證了焊接、輥彎成型、焊縫處理在不停機的情況下 連續(xù)進行，可提高生產速度；
[0016] (11)、打尖：退火后的焊管進行打尖處理，使焊管端頭經過擠壓模具擠壓后直徑收 縮，所述擠壓模具包括兩段直徑不等的工作段，兩段工作段之間平滑過渡，焊管端頭從大徑 端進入進行擠壓，擠壓模具和焊管的端頭在進行擠壓前噴淋潤滑油，以避免擠壓時的磨損 和表面劃傷，經1~4次直徑逐漸減小的擠壓模具擠壓后，焊管端頭的外徑收縮為原先直徑 的81~85% ;
[0017] (12)、酸洗處理：將焊管進行酸洗，去除表面的銹皮，鹽酸濃度：7~19%，酸洗時 間：35~60分鐘，再中和池翻滾，翻滾次數：2~3次，中和液PH值：9~10,再經清水池翻 滾，翻滾次數：2~3次；
[0018] (13)、磷化處理：在焊管的表面形成磷酸鋅的化學生成覆膜，磷酸鋅濃度：20~ 30%，磷化液溫度：68~75°C，磷化時間：10~20分鐘，磷化液游離酸度：4~7,磷化液總 酸度：45~75 ;
[0019] (14)、皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜，為后續(xù)的冷拔做好準備，可使 冷拔管表面更加光潔，皂化溫度：55~75°C，皂化時間：8~15分鐘，皂化液PH值：8~9 ;
[0020] (15)、冷拔：將待冷拔焊管進行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工藝，模具塞頭與管內 徑間距：3~5mm，拔機最大拉拔力：300~400t，冷拔速度：5~30m/min，回程速度：10~ 50m/min，冷拔管長度：最大20m，冷拔管外徑：85~250mm，冷拔管壁厚：3~20mm ;
[0021] (16)、感應爐淬火處理：感應爐淬火溫度為500~550°C，淬火介質為水，降低鋼管 的殘余應力；
[0022] (17)、箱式爐內回火處理：回火空冷的溫度為350~380°C，以減少殘余應力；
[0023] (18)、矯直處理：在低溫回火爐中保溫30~45分鐘，再進行熱矯直處理，熱矯直溫 度500~600°C，以減少殘余應力；
[0024] (19)、珩磨：選用數控珩磨機，工件回轉，珩磨頭作往復運動的加工形式，達到圓柱 度：0· 01 ~0· 02mm，孔徑偏差：0· 01 ~0· 02mm ;
[0025] (20)、漏磁探傷：在合適的提離間隙、探傷速度和磁化強度下，對鋼管縱、橫向缺陷 檢測；
[0026] (21)、切管測量：對鋼管進行定長切割，切割后管子光滑平整。
[0027] 與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0028] 1)、加工成型速度快、產量高，冷拔時不損傷表面，可以做成多種不同規(guī)格的管件， 以適應客戶加工需要，壁厚從1~16_，管徑10~254_ ;可得到尺寸不在熱軋鋼管標準產 品范圍內的廣品；
[0029] 2)、制造精度明顯提高，冷拔后焊管外徑和內徑精度均能得到保證，偏心率最大為 3%，小于無縫鋼管7. 5%的偏心率，其尺寸精度達HlO~H8,表面粗糙度小于RaL 6 ;
[0030] 3)、在具有相同化學成分產品的情況下，獲得更高的機械性能，冷拔可以使焊管徑 向軸向方向上產生塑性變形，從而提高了鋼材的屈服點，使焊管在徑向軸向方向上各處機 械強度均衡，承載能力得以提高60%，具有高的抗拉強度和好的延伸率；
[0031] 4)、冷拔后的焊管表面光潔度好，粗糙度低；
[0032] 5)、減少了后續(xù)金加工量，提高了鋼材的利用率，降低了制造成本。
【具體實施方式】：
[0033] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0034] 實施例一：本發(fā)明一種精密油缸用冷拔焊管的制造方法包括如下步驟：
[0035] (1)、縱剪：將材質為27SiMn的寬鋼卷在縱剪機上進行縱剪，根據焊管的直徑確定 縱剪后鋼卷的寬度；例如需要的焊管直徑為1〇〇_，由于在輥壓成型過程中，鋼卷的寬度方 向上有一定的伸長，根據該伸長率計算出鋼卷的實際寬度，再按該寬度進行縱剪，該寬度應 小于314_，根據成型曲線不同而變化；
[0036] (2)、輥彎成型：將縱剪后的鋼卷放置在展料架上，通過送料機構將鋼卷的端頭抽 出，送入連續(xù)壓輥成型機構中進行輥彎成型加工，所述壓輥成型機構包括連續(xù)的多組壓輥 對，每組壓輥對包括相互禍合的兩個壓輥，所述兩個壓輥之間留有間隙，相鄰壓輥對對應的 間隙逐漸變形，使穿過相應間隙的鋼卷由平面變成曲面，再由曲面變成圓形的管體；
[0037] (3)、高頻焊接：成圓后的鋼卷采用高頻焊接，將其側面對接的直縫進行感應焊接， 形成焊管；
[0038] (4)、焊縫處理：在焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管的焊縫，所述去毛刺刀 包括設