一種高性能碳鋼無縫管的生產方法技術

本發明專利技術公開了一種高性能碳鋼無縫管的生產方法：按總延伸率4.8～7.7選用管坯規格；對管坯進行前處理，包括縮頭、酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液、干燥處理；對經過前處理的鋼管進行2～3道冷拔，外模材質為聚晶金剛石；對經過冷拔后的鋼管按常規進行無氧化光亮退火處理；對經過無氧化光亮退火處理的鋼管再次進行中間處理；對中間處理后的鋼管在三輥軋管機上進行冷軋；對冷軋后的鋼管在連續式熱處理爐內進行無氧化光亮正火處理；對經過正火處理的鋼管進行矯直、探傷和精整后進行表面防銹處理或無鉻達克羅涂層處理。用該工藝生產的高性能碳鋼無縫管具有較高的強度和韌性，斷面伸長率高，彎管性能特別好，尺寸精度高，耐腐蝕性能好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，尤其適用于車船和其他機械設備液壓系統用的高精度、高加工性無縫鋼管的制造。
技術介紹
高精度、髙加工性精密碳鋼無縫管在車船和其他機械設備的液壓系統、燃油系統等中得到廣泛應用。由于鋼管在車船上的應用工作環境條件較差，特別是鋼管形狀在彎曲半徑較小和端部的連接密封要求較高時，對鋼管的加工性能和精度有較高要求。目前碳鋼無縫鋼管常用的冷加工方法主要有二種:一般常用的是傳統冷拔加工方式制造碳鋼無縫管，盡管也能達到產品標準要求，但由于冷拔時變形區內縱向拔制力極易使材料內部與表面的各種缺陷擴展影響鋼管性能，雖然生產效率較高，但與冷軋工藝相t匕，其所制造鋼管的抗壓能力、加工性能、內外表面的質量相對較低，由于強度較低、韌性不足，致使加工性能較差，在形狀復雜、要求較高的場合，往往在彎管加工時出現裂紋，由于鋼管尺寸精度不夠，在鋼管端部與套環連接中易發生漏液，目前在高要求應用場合，已很少采用全冷拔的加工方式；另一種方法是采用冷軋工藝，成品鋼管的加工性能和尺寸精度大大提高，但加工成本也將大幅度增加，生產效率成倍下降，該工藝常被用于特種材料和高要求無縫鋼管的加工，雖然冷軋工藝生產效率相對較低，卻能大大提高材料的致密性、表面質量好、尺寸精度高，已普遍應用于各種高精度、高要求無縫鋼管的加工中。為提高車船等機械設備用碳鋼無縫管的加工性能和尺寸精度，并保持較高的生產效率，冷拔與冷軋混合加工的生產工藝，可充分發揮冷拔與冷軋二種工藝的優勢，互補不足。但在公開的專利技術《一種小直徑無縫鋼管制造工藝》(公開號CN102233365)中，雖提出一種對經過預處理的鋼管先進行I道冷軋后，再進行I 3道冷拔的方法，由于是先冷軋后冷拔，冷軋的優點未能體現，而其后冷拔帶來的缺點暴露無遺，成品鋼管在性能上存在的不足顯而易見，在加工鋼管配件時由于彎管性能不良造成的開裂時有發生。因此，急需一種生產效率高、產品精度高、加工性能好，可適于車船等機械設備用高精度、高性能要求的碳鋼無縫管生產方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服己有技術中的不足之處，提供一種生產效率高、產品尺寸精度高，加工性能好，可適于車船等機械設備用高精度、高性能要求的碳鋼無縫管生產方法。本專利技術的技術方案如下:，包括以下步驟:(I)按總延伸率4.8 7.7選用管坯規格；( 2 )對管坯進行前處理，包括縮頭、酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液、干燥處理，所述的前處理工序中浸涂用的潤滑液，采用CL2350型高分子潤滑劑配制，濃度為6 7%，配液溫度為75 85°C，pH值為7.8 9.3，處理時間為4 7min ；(3)對經過前處理的鋼管進行2 3道冷拔；所述的冷拔工序，每道次延伸率1.50 1.74，2 3道次總延伸率2.5 4.5 ;采用錐形外模、柱形短芯棒內模，外模材質為聚晶金剛石；(4)對經過冷拔后的鋼管按常規進行無氧化光亮退火處理；(5)對經過無氧化光亮退火處理的鋼管進行中間處理，包括酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液和干燥處理；所述的中間處理工序中浸涂用的潤滑液，采用CL2350型高分子潤滑劑配制，濃度為5 6%，配液溫度為75 85°C，pH值為7.8 9.3，處理時間為3 6min ；(6)對中間處理后的鋼管在三輥軋管機上進行冷軋；所述的冷軋工序，在可調三輥式軋管機上進行，冷軋的延伸率為1.51 1.75，芯棒材質為高Cr工具鋼(如Crl2MoV)，硬度為HRC60 62 ；(7)對冷軋后的鋼管進行無氧化光亮正火處理；所述的正火處理在無氧化光亮連續爐中進行，在氣封水套中快冷，氨分解氣體保護；(8)對熱處理后的鋼管進行后處理，包括矯直、無損探傷、精整；(9)對鋼管進行最后表面處理:防銹處理或無鉻達克羅涂層處理；所述的無鉻達克羅涂層處理，烘烤固化溫度為300 330°C。本專利技術在前處理和中間處理工序中均采用高分子復合型潤滑液浸涂，取代常規磷化、皂化工序，一次浸涂，可連拔2 3道次，既簡化了工藝，又節省了原材料，降低了成本，由于潤滑性能好，鋼管表面質量大大提高；對二種不同加工工藝變形區內的受力分析，冷加工采用先冷拔、后冷軋的加工工藝，充分發揮了冷拔與冷軋工藝各自的特點，使材料組織結構處于最佳狀態，這是鋼管具備高性能的基本條件；再結合在連續式熱處理爐內采用的無氧化光亮正火處理，大大提高了材料的加工性能；由于冷拔采用了聚晶金剛石外模，冷軋采用可調二棍式聞精度乳管機和聞Cr工具鋼芯棒，提聞了鋼管的精度與表面質量；最后進行的表面防銹或無鉻達克羅涂層處理，又大大提高了鋼管的耐腐性能。用該工藝生產的高性能碳鋼無縫管具有較高的強度和韌性，斷面伸長率高，具有較好的加工性能，特別是彎管性能好，可彎曲半徑小，尺寸精度高，耐腐蝕性能好，可滿足車船和其他機械設備的液壓系統、燃油系統等多方面的應用要求，具有顯著經濟效益和社會效益。具體實施例方式以下對本專利技術的實施例作進一步的描述:實施例1:本實施例生產的無縫鋼管成品規格為Φ 18X2mm，選用管坯規格Φ57X4mm (熱軋狀態)，總延伸率為6.63，鋼管材質為優質碳素結構鋼，成分符合《船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管 GB/T5312-2009》鋼級 360。先對管坯進行前處理，包括縮頭、酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液、干燥處理，浸涂用的潤滑液采用CL2350型高分子潤滑劑配制，濃度為6.5%，使用溫度為80°C，pH值為9.2，處理時間為6min ;經過前處理的管坯在相當噸級的拉拔機上連續拔制3道，拔后管料尺寸分別為Φ46Χ3.2mm、Φ34Χ2.7mm和Φ26Χ2.25mm，延伸率分別為1.55,1.62和1.58，采用錐形外模、柱形短芯棒內模，外模材質為聚晶金剛石；經過冷拔后的鋼管在連續式熱處理爐中按常規工藝進行無氧化光亮退火，爐內采用氨分解氣體保護，保溫區控制溫度820°C，保溫時間1.5小時；對退火后的鋼管再次進行中間處理，包括酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液和干燥處理，浸涂用的潤滑液同樣采用CL2350型高分子潤滑劑配制，濃度為5.4%，使用溫度為80°C，pH值為9.1，處理時間為4min ;對中間處理后的鋼管在可調三輥式軋管機上冷軋I道到成品規格Φ 18 X 2mm,冷軋的延伸率為1.67，芯棒材質為Crl2MoV，硬度HRC60 62 ;對冷軋后的鋼管在無氧化光亮連續爐中進行正火處理，氨分解氣體保護，保溫區溫度840°C，保溫時間1.5小時，然后在氣封的水套中快冷；冷卻后的鋼管進行常規后處理，包括矯直、無損探傷與精整；對合格鋼管進行最后表面防銹處理。用本方法制造的無縫鋼管經檢測，鋼管尺寸精度高、尺寸偏差小，外徑18.04 18.08mm，壁厚2.02 2.05mm，遠優于GB/T3639-2009《冷拔或冷軋精密無縫鋼管》的規定；力學性能檢測:上屈服強度ReH215MPa，抗拉強度Rm405MPa，斷口伸長率A41%，全部技術指標達到GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》和GB/T5312-2009《船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管》標準的相關要求。其中，特別是斷面伸長率A達到41%，遠優于標準規定最低值24% ;彎管性能檢測:在彎芯半徑為鋼管外徑的4倍(GB/T8163標準規定為6倍)、彎曲角度為90°時，彎曲處未見裂縫，由本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高性能無縫鋼管的生產方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）按總延伸率4.8～7.7選用管坯規格；（2）對管坯進行前處理，包括縮頭、酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液、干燥處理；（3）對經過前處理的鋼管進行2～3道冷拔；（4）對經過冷拔后的鋼管按常規進行無氧化光亮退火處理；（5）對經過無氧化光亮退火處理的鋼管進行中間處理，包括酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液和干燥處理；（6）對中間處理后的鋼管在三輥軋管機上進行冷軋；（7）對冷軋后的鋼管進行無氧化光亮正火處理；（8）對熱處理后的鋼管進行后處理，包括矯直、無損探傷、精整；（9）對鋼管進行最后表面處理：防銹處理或無鉻達克羅涂層處理。

【技術特征摘要】
1.一種高性能無縫鋼管的生產方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)按總延伸率4.8 7.7選用管坯規格； (2)對管坯進行前處理，包括縮頭、酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液、干燥處理； (3)對經過前處理的鋼管進行2 3道冷拔； (4)對經過冷拔后的鋼管按常規進行無氧化光亮退火處理； (5)對經過無氧化光亮退火處理的鋼管進行中間處理，包括酸洗、清洗、磷化、清洗，浸涂潤滑液和干燥處理； (6)對中間處理后的鋼管在三輥軋管機上進行冷軋； (7)對冷軋后的鋼管進行無氧化光亮正火處理； (8)對熱處理后的鋼管進行后處理，包括矯直、無損探傷、精整； (9)對鋼管進行最后表面處理:防銹處理或無鉻達克羅涂層處理。2.如權利要求1所述的高性能無縫鋼管的生產方法，其特征在于:步驟(2)中浸涂用的潤滑液采用CL2350型高分子潤滑劑配制，濃度為6 7%，配液溫度為75 85°C，pH值為7.8 9.3，處理時間為4 7min。3.如...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙江山，張培麗，陳強，趙聰，
申請(專利權)人：上海奉賢鋼管廠，
類型：發明
國別省市：