无缝管的制造方法技术

一种无缝管的制造方法，其特征在于，其包括：　　　　第一涂布工序，在刚刚结束先前的拉伸轧制后的芯棒表面涂布第一液而形成耐水性皮膜；　　　　水冷工序，对经过上述第一涂布工序后的芯棒进行水冷；　　　　第二涂布工序，将含有高温流动性优异的无机润滑剂的第二液涂布到经过上述水冷工序后的芯棒表面，使该第二液渗入上述耐水性皮膜，赋予其高温密合性；　　　　拉伸轧制工序，　　　　其中，上述拉伸轧制工序是在上述第二涂布工序后的１０秒以内使用上述芯棒开始进行空心管坯的拉伸轧制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用曼内斯曼-芯棒式无缝管轧机方式的，特别是如下的对材质为不锈钢或13Cr钢等高合金钢的空心管坯进行拉伸轧制时，防止作为内表面控制工具的芯棒与空心管坯的烧接，有效抑制管内表面缺陷的产生。
技术介绍
无缝管在能源、汽车、化学、产业机械、建筑等很多产业领域使用。特别是无缝管大多用于油井管、原料·气体的输送，在世界能源资源开发相关领域发挥着重要作用。 利用曼内斯曼-芯棒式无缝管轧机方式的无缝管的制造是经过例如图3所示的工序进行的。首先，作为无缝管的原料的钢坯1放入旋转炉床式加热炉2中进行加热。被旋转炉床式加热炉2加热的钢坯1从炉内抽出后，被穿轧机(穿孔轧制机)3穿孔轧制而成为空心管坯4。接着，对于空心管坯4，从后端侧向其内部插入芯棒5a，通过芯棒式无缝管轧机5进行拉伸轧制，成为管坯4a。进而其后从管坯4a中抽出芯棒5a。 在上述利用曼内斯曼-芯棒式无缝管轧机方式的无缝管的制造中，在用芯棒式无缝管轧机对空心管坯4进行拉伸轧制时，芯棒5a通常被插入到1100～1200℃的空心管坯4内，曝露于容易烧接的状态下，因而其外表面涂布润滑剂。该涂布的润滑剂起到保护被膜的作用，即，防止由芯棒5a和空心管坯4之间的烧接导致的熔接。作为被涂布到芯棒5a的表面的润滑剂，使用热条件下润滑性能优异的热轧用润滑剂。由于廉价且具有优异的润滑性能，大多使用例如以石墨为主成分的水溶性的石墨系润滑剂。该润滑剂通常从贮藏罐供给到生产线，从配置在即将把芯棒5a插入到空心管坯4之前的位置的环状喷嘴，向着通过其内部的芯棒5a的表面以喷淋状喷射润滑剂。这样，在芯棒5a的表面涂布根据经验确定的规定总量的润滑剂。 通过芯棒式无缝管轧机拉伸轧制得到的管坯的外径形状和壁厚受到各台辊的转速和辊孔型形状的影响，并根据芯棒5a和空心管坯4之间的摩擦系数的变化而受到影响。即，作为涂布到芯棒5a的润滑剂，使用降低与空心管坯4之间的摩擦系数的润滑剂，由此，使空心管坯4拉伸轧制过程中在圆周方向和长度方向均匀地变形而得到具有稳定的外径形状和壁厚分布的管坯。 在拉伸轧制后使用棒脱模(bar stripper)从管坯4a中抽出芯棒5a。但是，在此时，涂布到芯棒5a外表面的润滑剂的润滑性差的情况下，管坯4a和芯棒5a烧接，内表面产生缺陷。或者，芯棒5a没有被抽出。 通常，在热加工中，工具表面和被加工材料表面产生氧化皮，由该氧化皮形成的氧化铁皮膜、特别是由致密且硬度比较低的FeO、Fe3O4形成的皮膜会给加工时的润滑性带来良好的影响。但是，JIS规格所规定的SUS304系、SUS316系、SUS347系、SUS410系和SUS430系等不锈钢或STBA25、STBA26等合金钢与碳钢等普通钢不同，难以生成氧化皮。另外，这些钢具有高强度、高韧性等机械性质，因而所使用的工具也需要使用与其相适用的JIS-SKD61等Co-Mo系、Cr-Mo-V系的耐热性的低合金工具。这样的材质的工具本身也难以生成氧化皮。因此，加工中的轧制负荷和摩擦系数变高，芯棒5a和空心管坯4容易烧接。由此经常发生表面缺陷。不锈钢或合金钢的管产品由于要求高度的表面性状，因而产生这样的表面缺陷时，即使其是轻度的，也不可能直接作为产品出货，需要进行表面研磨等后续精加工处理。另外，在管表面产生深的缺陷时，该管成为次品。因此，在利用曼内斯曼-芯棒式无缝管轧机方式的无缝管的制造中，被涂布到芯棒5a的表面的润滑剂的性能不仅影响产品品质而且还会给生产率带来重大影响。 通常，芯棒插入到1100～1200℃的空心管坯内之后，被供给于拉伸轧制加工， 因而拉伸轧制刚刚结束之后成为100～400℃的高温。因此，芯棒在被供给到下一个空心管坯的拉伸轧制中之前的期间，被冷却，并再次涂布润滑剂。 对于涂布到该芯棒的润滑剂，在专利文献1中公开了如下技术使由包含石墨粉末和具有反应固化性的水溶性树脂的第一液、与包含硼酸等的第二液组成的二液进行化学反应，使固化后的润滑皮膜介于空心管坯和芯棒之间，防止烧接。 另外，在专利文献2中公开了一种单液型润滑剂，其将上述专利文献1的第一液的水溶性树脂替换成聚合物，并还包含云母。 另外，在专利文献3中公开了如下技术，多次涂布同一润滑剂，确保规定厚度的润滑剂皮膜，防止烧接。 专利文献1日本特开昭63-230797号公报专利文献2日本特开平8-165489号公报专利文献3日本特开2004-34072号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 从管坯抽出的芯棒被送回到棒冷却区域，冷却到适当温度后，供给到下一个管坯的拉伸轧制中，进行所谓的循环使用。在冷却区域，能够现场采用的冷却方法有空冷和水冷，在难以充分确保空冷所需的使多个芯棒待机的空间的情况下，采用冷却时间短的水冷。在该情况下，芯棒在水冷后短时间内被供给到下一个空心管坯的拉伸轧制中。 芯棒被水冷的情况下，作为将润滑剂涂到棒的表面的时机，通常考虑如下两者，即前一空心管坯的拉伸轧制刚刚结束后(水冷前)、以及水冷后表面的水完全蒸发并即将对下一个空心管坯进行拉伸轧制之前。在拉伸轧制刚刚结束后进行涂布的情况下，应涂布润滑剂的芯棒为100～400℃的高温，下一个工序进行水冷，因而除了要求抗烧接性以外，还要求耐热性、耐水性。另外，水冷后在即将对下一个空心管坯进行拉伸轧制之前涂布润滑剂的情况下，为提高生产效率，需要在涂布润滑剂后短时间内形成具有充分的抗烧接性的润滑皮膜。即，润滑剂要求速干性。 专利文献1所公开的润滑剂由于未考虑耐水性、耐高温性，因而只有在水冷后轧制前涂布，不能在短时间内形成润滑皮膜的全部厚度充分干燥的干燥皮膜，不能得到良好的抗烧接性能。另一方面，为了通过充分干燥而得到具有抗烧接性的润滑皮膜，需要较长时间，因而，存在该时间延长轧制操作时间，降低操作效率的问题。 另外，在专利文献2所公开的润滑剂是假设基本在常温下使用，而且也未考虑耐水性，因而，虽然不得不在水冷后使用，但由于未考虑速干性，因而存在与专利文献1所公开的润滑剂相同的问题。 另外，专利文献3所公开的技术由于未提及在水冷前涂布的润滑剂所要求的耐热性、耐水性以及水冷后的速干性，因而没有给出在芯棒被水冷的情况下具体应当怎样使用的启示。 因此，本专利技术的课题在于提供，其在包含芯棒被水冷的工序的情况下确保充分的生产率，并且在芯棒表面形成具有优异的抗烧接性能的润滑皮膜，即便被加工的材料是不锈钢、高合金钢，也不易使管表面产生缺陷。 用于解决问题的方法 当解决上述问题时，本专利技术人进行深入研究，得到如下见解。 (1)通过在刚刚拉伸轧制后对水冷前的高温芯棒涂布润滑剂，可得到充分厚的皮膜，并且可在短时间内使其充分干燥。 (2)水冷前涂布的润滑剂(下面称为“第一液”。)需要对最高400℃左右高温的耐热性以及在接下来的水冷工序中不被洗掉的耐水性。 (3)其中，即使是具有上述耐热性的第一液，所形成的皮膜因高温而容易变成多孔(porous)的皮膜，对芯棒表面的密合性差。因此，以目前的状态不变，则抗烧接性不足。特别是不锈钢、高合金钢的情况下显著。另外，还存在如下情况在直到拉伸轧制加工之前的期间，皮膜与周围的部件接触，被部分剥离。 (4)为了弥补此问题，若水冷后，将比较低粘度的润滑剂(下面称为“第二液”。)从第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤建一，饭田纯生，森静男，元木彰，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：