高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高鉻鐵素體不銹鋼2Cr25N無縫鋼管的 生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高鉻鐵素體不銹鋼2Cr25N，含Cr量高，抗氧化性優(yōu)于Crl3和Crl8類型的鐵素體 不銹鋼，特別適合在溫度激烈波動的條件下使用。可制作在950°C以上負(fù)荷條件下工作的各 種耐熱構(gòu)件。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，89 X 5mm規(guī)格2Cr25N鐵素體不銹鋼無縫鋼管，主要采用 "扒皮鍛坯一鏜孔一感應(yīng)加熱一擴(kuò)孔一感應(yīng)加熱一擠壓"的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。該生產(chǎn)工藝生產(chǎn) 流程長，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品成材率相對較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種新的高鉻2Cr25N鐵素體不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn) 方法，本發(fā)明的方法具有生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)流程短，產(chǎn)品質(zhì)量滿足使用要求等特點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明提供一種高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其工藝流程包括：扒皮 圓還一加熱鍛還一穿孔一乳制乳管一再加熱一定減徑，其中：
[0006] 使用穿孔裝置對圓坯進(jìn)行穿孔形成毛管坯料；穿孔工序中，總直徑壓下率為8~ 12%，頂前壓下率彡4%，橢圓度為1. 06~1. 14 ;
[0007] 將毛管坯料軋制成荒管；
[0008] 荒管經(jīng)再加熱爐進(jìn)行再加熱，再加熱爐出口出溫度多860°C ;然后進(jìn)行高壓水除 鱗，除去其外表面氧化鐵皮；
[0009] 荒管經(jīng)定減徑得到所需尺寸規(guī)格的高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管。
[0010] 所述高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管的外徑為φ 60~356mm。
[0011] 進(jìn)一步，所述加熱鍛坯工序中采用環(huán)形加熱爐、輥底式加熱爐或感應(yīng)加熱。
[0012] 加熱鍛坯工序中，采用環(huán)形加熱爐加熱，環(huán)形加熱爐自裝料端到出料端依次為熱 回收段、預(yù)熱段、加熱段、均熱段；其中，熱回收段溫度（即鍛坯料入爐溫度）低于800°C， 預(yù)熱段溫度控制在1000~1030°C，加熱段溫度彡1250°C，均熱段溫度控制在1230°C~ 1260°C。一般的，在環(huán)形爐進(jìn)料口處設(shè)置熱回收段，熱回收段利用設(shè)置在其后的預(yù)熱段、加 熱段、均熱段的供熱燒嘴燃燒產(chǎn)生的余熱煙氣以及高溫段所帶來的熱能對經(jīng)過熱回收段的 管坯進(jìn)行預(yù)熱。
[0013] 更優(yōu)選的，加熱鍛坯工序采用環(huán)形加熱爐加熱，環(huán)形加熱爐自裝料端到出料端依 次為熱回收段、預(yù)熱段、加熱段、均熱段；加熱段分為加熱1段、加熱2段，其中，鍛坯料在熱 回收段、預(yù)熱段、加熱1段（即低溫段）的加熱時間5~7小時，在加熱2段、均熱段（即高 溫段）的加熱時間小于1. 5~2小時，從而使得整體加熱溫度均勻，鍛坯強(qiáng)度適宜于穿孔形 成的實(shí)心坯料。
[0014] 進(jìn)一步，穿孔采用兩輥斜軋錐式穿孔機(jī)、筒式穿孔機(jī)或菌式穿孔機(jī)
[0015] 優(yōu)選的，穿孔后軋制前對管坯料內(nèi)孔吹氮?dú)夂蛧娚?，以消除?nèi)表面氧化皮并防止 氧化。
[0016] 進(jìn)一步，所述軋制軋管工序采用三輥連軋管、ACXU-ROLL精密軋管或周期軋管。
[0017] 本發(fā)明中，采用張力減徑機(jī)或定徑機(jī)通過合理的變形量分配進(jìn)行定減徑。
[0018] 進(jìn)一步，定減徑工序中采用12機(jī)架定徑機(jī)進(jìn)行定徑，頭尾兩機(jī)架采用減徑量1~ 3 (優(yōu)選為1) %，中間機(jī)架減徑量5~7 (優(yōu)選為6) %。
[0019] 具體的，所述高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管的尺寸為Φ89Χ5_，其工藝流程包括： 扒皮圓還一加熱鍛還一穿孔一乳制乳管一再加熱一定減徑，其中：
[0020] 穿孔工序中，采用二輥錐形穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，穿孔參數(shù)為：喂入角8. 5°，輾軋角 14°，輥距179. 55mm，導(dǎo)距202mm，頂伸量150mm，導(dǎo)盤速度I. 5m/s，軋制速度0. 4~I. 0 (優(yōu) 選為 0· 55m/s) m/s ;
[0021] 加熱鍛坯工序中，采用環(huán)形加熱爐加熱方式，環(huán)形加熱爐自裝料端到出料端依次 為熱回收段、預(yù)熱段、加熱段、均熱段；其中，鍛坯料入爐溫度（即熱回收段）低于800°C ; 預(yù)熱段溫度控制在1000~1030°C、加熱段溫度彡1250°C、均熱段溫度控制為1230°C~ 1260°C，保證2Cr25N坯料加熱均勻；
[0022] 軋制軋管工序中，乳制速度大于3. 5米/秒；
[0023] 定減徑工序中，采用12機(jī)架定徑機(jī)進(jìn)行定徑，頭尾兩機(jī)架采用減徑量約3%，中間 機(jī)架減徑量約6%，得到規(guī)格為89X5mm的成品鋼管。
[0024] 本發(fā)明的有益效果：
[0025] 本發(fā)明采用"扒皮圓坯一環(huán)形爐加熱一穿孔機(jī)穿孔一連軋機(jī)軋管一張減機(jī)張減 徑"的成型工藝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)生產(chǎn)工藝。創(chuàng)新使用的工藝具有生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)流程短，成材率 較高，產(chǎn)品質(zhì)量滿足使用要求等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本發(fā)明提供一種高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其工藝流程包括：扒皮 圓還一加熱鍛還一穿孔一乳制乳管一再加熱一定減徑，其中：
[0027] 使用穿孔裝置對圓坯進(jìn)行穿孔形成毛管坯料；穿孔工序中，總直徑壓下率為8~ 12%，頂前壓下率彡4%，橢圓度為1. 06~1. 14 ;其中，總直徑壓下率=變形過程中坯料的 最小直徑/原始坯料直徑X 100% ;頂前壓下率=坯料剛好接觸頂頭時的坯料直徑/原始 坯料直徑X 100% ;橢圓度=導(dǎo)距/輥距；所述高鉻鐵素體不銹鋼為2Cr25N鋼；
[0028] 將毛管坯料軋制成荒管；
[0029] 荒管經(jīng)再加熱爐進(jìn)行再加熱，再加熱爐出口出溫度多860°C ;然后進(jìn)行高壓水除 鱗，除去其外表面氧化鐵皮；
[0030] 荒管經(jīng)定減徑得到所需尺寸規(guī)格的高鉻鐵素體不銹鋼無縫鋼管。
[0031] 扒皮圓坯指對外表面進(jìn)行機(jī)加工或修磨等處理的圓形坯料。
[0032] 穿孔原理是利用管坯中心區(qū)金屬裂而未斷的疏松狀態(tài)，將頂頭置于疏松區(qū)進(jìn)行穿 孔，從而獲得穿孔過程的力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和毛管質(zhì)量的最佳綜合效果。穿孔工藝參數(shù)的調(diào)整要 從奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)出發(fā)，達(dá)到兩個目的：一是創(chuàng)造良好的變形條件，保證穿孔過程的順 利進(jìn)行，二是防止內(nèi)外表面缺陷。
[0033] 頂前壓下率：即坯料剛好接觸頂頭時，坯料直徑與原始坯料直徑之比。人們習(xí)慣用 頂前壓下率來表示管坯形成孔腔的危險程度，并用此參數(shù)作為確定穿孔機(jī)孔型設(shè)計(jì)及頂頭 位置調(diào)整的重要依據(jù)之一；頂前壓下率過小，則無法實(shí)現(xiàn)穿孔的二次咬入；過大，則易形成 孔腔，造成內(nèi)折；鋼的強(qiáng)度極限和塑性不同，其臨界壓下率也不同，同時對其產(chǎn)生影響的因 素包括低倍組織、高倍組織以及加熱質(zhì)量等；但是由于坯料較小，且高溫變形抗力大，管坯 變形時，中心搓動劇烈，頂前壓下率不易設(shè)置過大。
[0034] 橢圓度：橢圓度是指導(dǎo)盤距離與軋輥距離的比值，而橢圓度又影響毛管質(zhì)量，咬入 條件，軸向滑移、穿孔速度、擴(kuò)徑量，軋卡及毛管尺寸控制等；特別是對毛管質(zhì)量影響更為明 顯，橢圓度越大，使金屬橫向變形增大，軸向變形減小，而金屬橫向變形增大會導(dǎo)致管坯中 心區(qū)的拉應(yīng)力增大，促使管坯中心孔腔的形成；過小的橢圓度會導(dǎo)致軋輥形成的管坯旋轉(zhuǎn) 和前進(jìn)的動力不足以抵消其摩擦力與頂頭阻力時，則會造成堵轉(zhuǎn)、乳卡；可見，橢圓度的設(shè) 置應(yīng)考慮到坯料的質(zhì)量、抗力、機(jī)組能力以及生產(chǎn)規(guī)格等多種情況。不銹鋼寬展比碳鋼大， 因此橢圓度選擇比碳鋼（一般為1. 08)稍大。
[0035] 軋輥轉(zhuǎn)速：控制穿孔機(jī)的軋輥速度對抑制毛管熱量是很重要的，穿孔速度越快，毛 管的溫度、尤其是內(nèi)表面溫度越高，造成內(nèi)表面缺陷的增加和軋制工具的磨損；不銹鋼管才 穿孔一般速度不宜過快。
[0036] 進(jìn)一步，所述加熱鍛坯工序中采用環(huán)形加熱爐、輥底式加熱爐或感應(yīng)加熱。
[0037] 加熱鍛坯工序中，采用環(huán)形加熱爐加熱，環(huán)形加熱爐自裝料端到出料端依次為熱 回收段、預(yù)熱段、加熱段、均熱段；其中，熱回收段溫度（即鍛坯料入爐溫度）低于800°C， 預(yù)熱段溫度控制在1000~1030°C，加熱段溫度彡1250°C，均熱段溫度控制在1230°C~ 1260°C。一般的，在環(huán)形爐進(jìn)料口處設(shè)置熱回收段，熱回收段利用設(shè)置在其后的預(yù)熱段、加 熱段、均熱段的供熱燒嘴燃燒產(chǎn)生的余熱煙氣以及高溫段所帶來的熱能對經(jīng)過熱