一种异型无缝钢管的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种异型无缝钢管的制造方法。所述方法包括：对坯材进行钻孔，制得内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯；对所述管坯进行热挤压，以得到具有预定外径的供冷拔荒管；对所述供冷拔荒管进行退火处理；将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。本发明专利技术的方法具有工艺过程简单、生产规格变化灵活、更换生产规格所用时间短等特点，并且使用本发明专利技术的方法得到的异型无缝钢管产品质量较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造无缝钢管产品
，具体地讲，涉及一种制造异型无缝钢管的方法，尤其是涉及一种采用热挤压和冷拔工艺相结合生产异型无缝钢管的方法。
技术介绍
异型钢管是除了圆管以外的其他截面形状的钢管的总称，有焊接异型管和异型无缝管。随着建筑钢结构、桥梁、造船、机车车辆、机械加工等工业现代化的发展，异型钢管作为能满足不同受力情况的经济断面型材，越来越受到人们的关注，各种异型钢管需求量日 趋攀升。异型钢管更能适应使用条件的特殊性，节约金属和提高零部件制造的劳动生产率。和圆管相比，异型钢管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯、抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。异型钢管根据断截面可分为椭圆形异型钢管、外方内圆异型钢管、六角形异型钢管、方形异型钢管、八角形异型钢管、半圆形异型钢圆，不等边六角形异型钢管、瓜子形异型钢管等。目前，制造异型无缝钢管的主要方法有冷拔、电焊、挤压、热轧等，其中冷拔法得到了比较广泛的应用一种制造异型无缝钢管的方法是采用冷拔异型无缝钢管的生产工艺，其生产流程包括管还一加热一穿孔一打头一退火一酸洗一润滑一冷拔一热处理一矫直一探伤一标记—入库。该方法是采用冷拔工艺直接生产异型无缝异型无缝钢管产品的方法，该方法具有冷拔成品精度高、表面质量好、钢管横面积更复杂、钢管性能优越等优点。但该方法的冷拔模对供冷拔荒管规格要求严格，所以，一个冷拔模只能适应范围较窄的异型无缝异型无缝钢管生产，在生产规格变化时，需要更换冷拔模，生产规格变化不灵活且更换生产规格所用时间长。另一种制造异型无缝钢管的方法是用辊式冷弯推挤钢管变形，将焊接管或无缝钢管加工成异型钢管。与冲压、折弯、拉拔等变形方法一样，也是一种属于金属压力加工范畴中的冷弯成形加工工艺。该方法是前期开发投入大，而冷弯成型过程是一个十分复杂的过程，设计生产中存在许多问题，而这些问题往往在调试生产过程中才能发现。例如，前期设计不合理，在调试过程中会出现边浪、袋形波、纵向弯曲、角部皱褶、裂纹及扭曲等变形缺陷。出现上述问题后需再重新设计加工轧辊，会造成人力物力等资源的浪费，使生产成本增加。
技术实现思路
针对现有技术在制造异型无缝钢管时存在的不足，本专利技术提供了一种可生产规格变化灵活，并且更换生产规格所用时间短的异型无缝钢管的制造方法。本专利技术提供了一种制造异型无缝钢管的方法。所述方法包括以下步骤对坯材进行钻孔，制得与供冷拔荒管内径相匹配的管坯；对所述管坯进行热挤压，以得到具有预定外径的供冷拔荒管；对所述供冷拔荒管进行退火处理；将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。在一个示例性实施例中，本专利技术的制造方法还包括在仅通过所述钻孔步骤不足以制得具有内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯的情况下，设置在所述钻孔的步骤与所述热挤压步骤之间的热扩孔步骤，所述热扩孔步骤指将所述管坯加热至1100 1220°C，然后扩大所述管坯内径。在一个示例性实施例中，所述热挤压的步骤采用带芯棒的热挤压模来实现，在所述热挤压的步骤中，所述管坯的温度为1160 1300°C。在一个示例性实施例中，所述制备方法还可包括在所述退火处理步骤与冷拔成型步骤之间对所述供冷拔荒管进行矫直和探伤处理。并且所述冷拔成型步骤仅对探伤合格的供冷拔荒管进行冷拔成型。 在一个示例性实施例中，所述制造方法还可包括冷拔前处理步骤，所述冷拔前处理步骤包括在所述探伤步骤之后并在所述冷拔成型步骤之前对经退火处理之后的供冷拔荒管依次进行酸洗、打头、磷化、阜化、烘烤干燥。在一个示例性实施例中，所述冷拔步骤可采用的冷拔模为弧形模具，所述弧形模具的内弧与所述异型无缝钢管的外弧匹配。在一个示例性实施例中，所述制备方法还可包括压力矫直步骤，所述压力矫直步骤可采用砧头矫直冷拔成型后的所述异型无缝钢管。在一个示例性实施例中，所述制造方法还可包括在所述冷拔成型步骤之后对所述异型无缝钢管进行热处理。所述热处理可以为退火、正火、回火、淬火、调质、化学热处理或固溶处理中的至少一种。在一个示例性实施例中，所述制造方法可通过控制冷拔模内腔形状将所述供冷拔荒管与所述异型无缝钢管的断面面积之比控制为I. 01 I. 045。本专利技术能够得到产品质量较好的异型无缝异型无缝钢管，与现有技术相比，本专利技术工艺简单，优化革新了产品的生产技术工艺，将热挤压与冷拔技术结合，通过改变热挤压过程中挤压的变形量，来满足各种供冷拔荒管的规格需要，使得一个冷拔模可以适应范围较宽的异型钢管生产。此外，本专利技术的制造方法还具有生产规格变化灵活，并且更换生产规格所用时间短的特点。附图说明图I示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的工艺流程图。具体实施例方式在下文中，将结合附图来详细描述本专利技术的示例性实施例。根据本专利技术示例性实施例的异型无缝钢管制造方法包括步骤对坯料进行钻孔，制得与供冷拔荒管内径相匹配的管坯；对所述管坯进行热挤压，以确定供冷拔荒管的外径，得到供冷拔荒管；对所述供冷拔荒管进行退火处理；将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。上述还料是用于加工钢管的钢制还材,本领域中，有时也将上述还料称为管还。例如，上述坯料可以为优质(或合金)的实心圆钢，也可以为钢锭、连铸坯、锻坯、轧制方坯及离心浇铸的空心坯等做制供冷拔荒管的坯料。在本专利技术中，所述热挤压的步骤采用带芯棒的热挤压模来实现，即采用挤压方式将管坯挤压成型为供冷拔荒管，所述热挤压模的形状由供冷拔荒管所需的形状决定，其中，所述芯棒主要用来确定供冷拔荒管的内径，而热挤压模用来挤压确定供冷拔荒管的外径，其中，可以通过改变热挤压的挤压变形量，以获得不同尺寸规格要求的供冷拔荒管，得到最适合的供冷拔荒管。优选地，在上述热挤压的步骤中，为了降低挤压力，将所述管坯加热至1160 1300。。。所述退火处理步骤是指将材料加热到高于Ac3或Ac1温度(具体温度视材料而定)，保温一定时间(保温时间视具体规格大小来确定)，而后缓慢冷却，以获得稳定状态的组织，退火的目的是为了提高钢的塑性，以利于冷拔加工。 所述冷拔成型步骤采用冷拔模来实现，所述冷拔模是指冷拔模的内弧与异型无缝钢管的外弧相匹配的弧形模具。例如，椭圆形无缝钢管，采用内壁面为椭圆形的冷拔模将供冷拔荒管冷拔成型为椭圆形无缝钢管；矩形异型钢管，采用内壁面为方形的冷拔模将所述供冷拔荒管冷拔成型矩形异型钢管，同理可得其他异型钢管。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述制造方法还可包括在仅通过所述钻孔步骤不足以制得具有内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯的情况下，设置在所述钻孔步骤与所述热挤压步骤之间的热扩孔步骤，所述热扩孔步骤将所述管坯加热至1100 1220°C，然后对扩大所述管坯内径，以获得供冷拔荒管内径相匹配的管坯。这是因为，当所述钻孔步骤要获得的管坯直径较大时，只通过钻孔方式加工成管坯的难度大，并且会造成大量的金属损失，采用先钻孔以获得一个小的引孔，然后进行热扩孔，扩展管坯的内径以获得供冷拔荒管内径相匹配的管坯，加工工艺简单，金属损失小，可以获得壁厚均衡的可供继续热挤压的管坯。需要说明的是，本专利技术所指的与供冷拔荒管内径相匹配的管坯，是指管坯内径比所供冷拔荒管内径大20mm以内的管坯，所述管坯的内径比所述供冷拔荒管内径略大是为了使所述管坯在后续的热挤压步骤中能顺利的穿过热挤压模的芯棒，并且减少润滑剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：对坯材进行钻孔，制得内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯；对所述管坯进行热挤压，以得到具有预定外径的供冷拔荒管；对所述供冷拔荒管进行退火处理；将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。

【技术特征摘要】
1.一种异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤 对坯材进行钻孔，制得内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯； 对所述管坯进行热挤压，以得到具有预定外径的供冷拔荒管； 对所述供冷拔荒管进行退火处理； 将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。2.根据权利要求I所述的异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括在仅通过所述钻孔步骤不足以制得具有所述内径的管坯的情况下，设置在所述钻孔步骤与所述热挤压步骤之间的热扩孔步骤，所述热扩孔步骤将所述管坯加热至1100 1220°C，然后扩大所述管坯内径，制得内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯。3.根据权利要求I所述的异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述热挤压的步骤采用带芯棒的热挤压模来实现，所述管坯的温度为1160 1300°C。4.根据权利要求I所述的异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括矫直步骤，所述矫直步骤在所述退火处理步骤与冷拔成型步骤之间对所述供冷拔荒管进行矫直。5.根据权利要求4所述的异型无缝钢管的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括探伤步骤，所述探伤步骤在所述矫直步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利盛，黄新琼，刘仕林，苏承龙，
申请(专利权)人：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：