一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法。该方法是一种“轧管+推制”生产工艺，其生产工艺依次为对超高强度电渣钢锭进行周期轧管机组轧管、退火处理、表面质量检查及修磨、两次推制扩管、热处理、取样检测得到的超高强度钢无缝钢管。该生产工艺克服了现有技术的工艺成材率低、成本费用高等问题，突破了热轧工艺的规格限制，成功生产出大口径Φ780×35mm超高强度钢无缝钢管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无缝钢管的生产方法，具体涉及。
技术介绍
超高强度钢因其不仅具有高的抗拉强度，还具有一定塑性和韧性、小的缺口敏感性、高的疲劳强度、一定的抗蚀性、良好的工艺性能、符合资源情况及价格低廉等优点，受到了越来越广泛的关注及其应用。 由于超高强度钢具易磨损、切削力大、断屑困难等加工特点，因此，为了适应该材料的迅速发展，国外发达国家在零件加工参数、加工冷却、变形控制、刀具寿命、加工设备等方面进行大量的研究和试验，积累了超高强度钢结构件的加工技术和经验，建立了超高强度钢的加工工艺只是数据库和切削参数数据库，规范了各种技术资料，拥有配套的加工刀具和设备，实现了超高强度钢结构件的高效加工，保证产品质量。 我国在高性能材料的研究上与国外相比较为落后。随着我国超高强度钢应用比例的不断加大，国内科研院所对其高效加工进行了不同程度的研究。 特大口径的超高强度钢无缝钢管(Φ780X 35mm)选择了超高强度钢D6AE材料。但是该大口径超高强度钢无缝钢管的生产工艺与常规的D6AE无缝钢管有明显的差异；且该大口径超高强度钢采用“锻造+机加工”的工艺生产相对成材率较低，并且成本费用高昂。
技术实现思路
[要解决的技术问题] 本专利技术的目的是解决现有技术大口径超高强度钢无缝钢管生产工艺相对成材率低、成本费高等缺点，提供一种新的大口径超高强度钢无缝钢管的生产工艺。 [技术方案] 为了达到上述的技术效果，本专利技术采取以下技术方案: 本专利技术提出了一种“轧管+推制”生产工艺，该工艺突破了热轧工艺的规格限制，能够生产大口径Φ 780 X 35mm超高强度钢无缝钢管。 ，它包括以下步骤: A，周期轧管机组轧管 首先取Φ500πιπι以上的电渣钢锭进行钢锭镗孔，然后再穿孔轧制，接着退火处理后矫直，得到初品无缝钢管； B，推制扩管 将步骤A得到的初品无缝钢管的管端进行平头处理、内表面喷砂除氧化皮和表面缺陷处理，然后将处理后的初品无缝钢管进行第一次推制扩管； 接着，对第一次推制扩管后的初品无缝钢管进行退火处理以降低钢管强度，再进行第二次推制扩管，得到大口径无缝钢管； 所述第二次推制扩管相较于第一次推制扩管，其推制速度降低、推制力增加； C，热处理 将步骤B得到的大口径无缝钢管悬挂在井式热处理炉内进行热处理，热处理方式是阶梯式退火工艺； 然后取样、检验，得到所述的大口径超高强度钢无缝钢管。 [0021 ] 根据本专利技术的一个优选实施方式，在步骤A中，所述的电渣钢锭选自高强度合金钢 D6AE 或 42CrMo。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤A中，所述的穿孔轧制方式选自三辊连轧管轧制、ACXU-R0LL精密轧管或周期轧管。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤A中，所述的退火方式为完全退火。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤A中，所述矫直是指修磨电渣钢锭缺陷，其包括利用切除和修磨方式清除管端缺陷。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤B中，所述第一次推制扩管的推制温度为740?760°C、推制速度为30?40mm/min、推制力度为10?12MPa ;所述第二次推制扩管的推制温度为750?780°C、推制速度为10?20mm/min、推制力度为15?20MPa。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤C中，所述的大口径无缝钢管悬挂的方式如下: 首先，将大口径无缝钢管一端焊接夹持件，所述夹持件有四个，其间隔均匀的分布在无缝钢管的一端；所述夹持件上焊接一挂板，所述挂板上设置四个挂钩，所述四个挂钩分别位于四个夹持件正上方； 然后，利用挂板上的挂钩连接牵引设备，将大口径无缝钢管垂直悬空放入井式加热炉内。 根据本专利技术的另一个优选实施方式，在步骤C中，所述的热处理方式如下: 调整井式加热炉的温度，使温度升高至850°C以上后，保温20?30min ;接着，利用井式加热炉的控温系统使大口径无缝钢管按20?40°C阶梯式降温，每降低一个温度需保温20?95min ;当温度降至550°C时，关闭控温系统，使大口径无缝钢管在加热炉内空冷25 ?35min。 [0031 ] 下面将详细地说明本专利技术。 ，它包括以下步骤: A，周期轧管机组轧管 首先取Φ500πιπι以上的电渣钢锭进行钢锭镗孔，然后再穿孔轧制，接着退火处理后矫直，得到初品无缝钢管； 电渣钢锭是指利用电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成溶滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后与水冷结晶器中结晶凝固成的超高强度钢钢锭。该电渣钢锭纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。电渣钢锭的铸态机械性能可达到或超过同钢种锻件的指标。 超高强度合金钢的变形抗力较大，钢锭镗孔时易出现内折、圈裂等缺陷，尤其是Φ500πιπι以上的电渣钢锭圈裂问题更加突出。为了保证钢管内表面质量，同时也减小轧机负荷，本专利技术采用了钢锭镗孔(Φ120πιπι)后再穿孔轧制的工艺，解决了圈裂、内折问题。 由于超高强度合金钢的钢种特性，穿孔轧制后其强度高、硬度大，因此不能直接矫直，否则钢管头尾易矫裂；同时钢管在管端常有内外折缺陷，此类缺陷在矫直时易成为裂纹起源。因此需要在矫直进行钢管完全退火，在退火后，还需要通过切除、修磨等方式清除管端缺陷。 B，推制扩管 将步骤A得到的初品无缝钢管的管端进行平头处理、内表面喷砂除氧化皮和表面缺陷处理，然后将处理后的初品无缝钢管进行第一次推制扩管； 由于推制工艺特点，钢管需前后接触、推挤来提供变形的动力。如果管端不平易造成挤压后不规则变形，这将严重影响变形工具的使用寿命。因此，推制扩管前需要对管端进行平头处理。 推制是扩管工艺，经此变形后钢管表面缺陷会在原来的基础上进行放大，如浅表裂纹经推制变形后易迸裂，造成裂纹深度加深；因此需要在推制前进行表面缺陷处理。同时，推制工艺的变形主要靠推制顶头来实现，如果钢管内表面有较重氧化皮，经推制后，内壁划道情况严重，因此推制前还需将表面的氧化皮处理干净。 接着，对第一次推制扩管后的初品无缝钢管进行退火处理以降低钢管强度，再进行第二次推制扩管，得到大口径无缝钢管； 所述第二次推制扩管相较于第一次推制扩管，其推制速度降低、推制力增加； 本专利技术根据设备情况，设计采用两次推制成型。第一次推制过程相对稳定，推制力较高，推制温度视具体的钢管壁厚选择合适温度。温度过高钢管易产生较厚氧化铁皮，将增加后续处理工序，同时能耗较大；温度过低，则钢管的变形抗力将急剧提升，超过设备能力时将导致无法进行生产。为保证第二次推制的质量，在两次推制之间加入退火处理以降低钢管强度。第二次推制过程开始时相对稳定，速度较第一次推制慢，推制力比第一次推制力高；其主要目的是为了降低推制速度。本专利技术的多次推制采用中间退火以及控制合适的变形量和较低速度等工艺措施，成功解决了超高强度合金钢变形抗力大、推制困难的问题。 本专利技术还可以重新设计连接法兰盘并用高强螺栓的顶头顶杆连接处焊死等技术措施，成功完成钢管变形。 C，热处理 将步骤B得到的大口径无缝钢管悬挂在井式热处理炉内进行热处理，热处理方式是阶梯式退火工艺； 大口径无缝钢管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法，其特征在于它包括以下步骤：A，周期轧管机组轧管首先取Φ500mm以上的电渣钢锭进行钢锭镗孔，然后再穿孔轧制，接着退火处理后矫直，得到初品无缝钢管；B，推制扩管将步骤A得到的初品无缝钢管的管端进行平头处理、内表面喷砂除氧化皮和表面缺陷处理，然后将处理后的初品无缝钢管进行第一次推制扩管；接着，对第一次推制扩管后的初品无缝钢管进行退火处理以降低钢管强度，再进行第二次推制扩管，得到大口径无缝钢管(4)；所述第二次推制扩管相较于第一次推制扩管，其推制速度降低、推制力增加；C，热处理将步骤B得到的大口径无缝钢管(4)悬挂在井式加热炉内进行热处理，热处理方式是阶梯式退火工艺；然后取样、检验，得到所述的大口径超高强度钢无缝钢管。

【技术特征摘要】
1.一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法，其特征在于它包括以下步骤: A，周期轧管机组轧管 首先取Φ500mm以上的电渣钢锭进行钢锭镗孔，然后再穿孔轧制，接着退火处理后矫直，得到初品无缝钢管； B，推制扩管 将步骤A得到的初品无缝钢管的管端进行平头处理、内表面喷砂除氧化皮和表面缺陷处理，然后将处理后的初品无缝钢管进行第一次推制扩管； 接着，对第一次推制扩管后的初品无缝钢管进行退火处理以降低钢管强度，再进行第二次推制扩管，得到大口径无缝钢管(4)； 所述第二次推制扩管相较于第一次推制扩管，其推制速度降低、推制力增加； C，热处理 将步骤B得到的大口径无缝钢管(4)悬挂在井式加热炉内进行热处理，热处理方式是阶梯式退火工艺； 然后取样、检验，得到所述的大口径超高强度钢无缝钢管。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述的电渣钢锭选自高强度合金钢D6AE或42CrMo。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述的穿孔轧制方式选自三辊连轧管轧制、ACXU-ROLL精密轧管或周期轧管。4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述的退火方式为完全退火。5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述矫直是指修磨电渣钢锭缺陷，其包括利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭元蓉，鄢勇，彭海龙，刘昊，胡茂会，胡传富，李宁，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51