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高精度无缝钢管的生产方法

文章来源:无缝钢管厂家作者:优质钢管认证厂家发布时间:2021-07-01 阅读次数:0
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一种高精度无缝钢管的生产方法,其热轧工艺包括:将原料带钢的边缘切齐、圆管成型、高频焊接、去除焊接毛刺、检验、加热、轧管、定径、冷却、探伤等工序。其冷拔、冷轧工艺包括:将原料带钢的边缘切齐、圆管成型、高频焊接、去除焊接毛刺、检验、加热、锤头、酸洗、磷化和皂化、带内芯模的拔制或轧制、退火、矫直、切头切尾、探伤等工序。本发明的优点是:用带钢生产无缝钢管,工艺简单,节能降耗,成本低,操作简单,作业率高,壁厚均匀,焊管性能和化学成分方面均能达到无缝管的标准要求,众多领域完全可以取代一股无缝钢管、低中压锅炉管和流体用钢管。经过加热内外轧制的焊管,不管是在内在化学成分、晶相组织和机械性能以及外表尺寸,均好于原工艺法生产的无缝管。

技术领域
本发明涉及一种无缝钢管的生产方法,是一种采用带钢生产高精度无缝钢管的方法。
背景技术
现有的无缝钢管的生产方法主要包括热轧管生产工艺,冷轧、冷拔生产工艺以及焊管加涨力减径机无缝化工艺,它们均存在一些缺点,分别叙述如下:(1)、热轧管生产工艺:主要包括表面处理、剪断、定心、加热、穿孔等前部工序,以及轧管、均整、定径、冷却、探伤、打压检验、包装入库等后部处理工序。由于是采用热轧穿孔机,管坯在穿孔变形过程中,受力复杂,变形环境恶劣,所以存在以下缺点:a、要求管坯内外质量高,否则生产荒管易出现内外折叠、夹杂、漏孔等缺陷。
b、壁厚不均严重。
c、由于壁厚不均问题,在使用钢管过程中造成多使20%左右的浪费。(最薄处易产生应力集中)。
d、由实心管坯变成空心荒管,变形量大能耗高,成本增加,e、由于切头尾量大,成材率低,一般在85-90%,增加成本。
f、穿孔要求加热温度,一般在1200-1250℃左右,能消高,烧损增加,成本增加。
(2)、冷轧、冷拔生产工艺:主要包括表面处理、剪断、定心、加热、穿孔等前部工序,以及锤头、酸洗、磷化和皂化、冷轧或冷拔、退火、切头切尾、检验、探伤、包装入库等后部处理工序。存在以下缺点:a、除存在上述热轧工艺的一切缺点外,由于生产道次增加,造成成材率下降,原材料及能耗增加,成本增加,一般成材率在70-85%左右,每增加一道次,成本增加200元/吨左右。
b、壁厚不均依然严重。
(3)、焊管加涨力减径机无缝化工艺:主要包括:将原料带钢切边、圆管成型、焊接、去除焊接毛刺、加热、在张力减径机上减径、冷却、探伤、打压检验、包装入库等工序。其缺点是:没有经过轧管加内芯的挤压、轧制、轧实焊缝,不能使焊缝和母体组织一致,焊缝强度低。无法消除焊缝痕迹,还能看见焊缝。
发明内容
本发明的目的就是提供一种高精度无缝钢管的生产方法,以解决现有技术存在的生产成本高,无法消除焊缝痕迹和焊缝强度低的问题。
本发明的技术方案是:包括前部成管工序和后部处理工序,所述的前部成管工序包括工序:将原料带钢切边、圆管成型、焊接、去焊接毛刺、检验。
所述的后部处理工序(热轧工艺)包括工序:加热、轧管、定径、冷却、探伤、打压检验、包装入库。此为热轧工艺。所述的加热工序的加热温度为950℃±50℃。加热的目的:消除加工应力,使焊缝和母体同时处于一个高温易变形区便于加工轧制,加工轧制后同时冷却,使焊缝和母体的金相组织及成份一致。
所述的轧管工序在带有内芯棒的轧管机上进行;所述的定径工序在定径机、微涨减机或涨减机上进行,用于将轧管定径达到成品管的尺寸,并轧实焊缝以增加焊缝强度。
所述的后部处理工序(冷拔、冷轧工艺)包括工序:加热、锤头、酸洗、磷化和皂化、带内芯模的拔制或轧制、退火、矫直、切头切尾、探伤、打压检验、包装入库。
所述的圆管成型工序采用变形机将带钢成型为圆管状。
所述的焊接工序为把采用变形机将带钢成型为圆管状的缝采用高频焊管机焊接成为圆管。
本发明的优点是:用带钢生产无缝钢管,工艺简单,节能降耗,成本低,操作简单,作业率高,壁厚均匀,焊管性能和化学成分方面均能达到无缝管的标准要求,众多领域完全可以取代一股无缝钢管、低中压锅炉管和流体用钢管。经过加热内外轧制的焊管,不管是在内在化学成分、晶相组织和机械性能以及外表尺寸,均好于原工艺法生产的无缝管。
附图说明
图1是本发明的热轧工艺流程图;图2本发明的冷拔、冷轧工艺流程图。
具体实施方式
参见图1,本发明热轧工艺包括:将原料带钢的边缘切齐、圆管成型(在变形机上将带钢成型为圆管状)、焊接(采用高频焊管机焊接成型后的圆管)、去焊接毛刺(使焊缝部位与管壁平齐圆滑无台阶)、检验、加热(加热温度为950℃±50℃,时间20~30分钟)、在带有内芯的轧管机上轧管(将加热后无毛刺的焊管经轧辊和内芯挤压、轧制、减径、减壁、延伸。一般减径5~10mm、减壁0.3~2.0mm,使焊缝轧实致密并与管壁尺寸均匀一致)、定径、冷却、探伤、打压检验、包装入库。
所述的定径工序在定径机、微涨减机或涨减机上进行,用于将轧管的毛管定径达到成品管的尺寸,并轧实焊缝以增加焊缝强度。且在同一温度、速度下冷却,焊缝和母体的组织一致。一般定径机的减径量5%~10%,微涨减机5%~35%,涨力减径机可达75%。减径量的大小决定可生产规格的多少,减径量越大,生产的规格越多。
参见图2,本发明冷拔、冷轧工艺包括工序:将原料带钢的边缘切齐、圆管成型(在变形机上将带钢成型为圆管状)、焊接(采用高频焊管机焊接成型后的圆管)、去焊接毛刺(使焊缝部位与管壁平齐圆滑无台阶)、检验、加热(加热温度为950℃±50℃,时间20~30分钟)、锤头、酸洗、磷化和皂化(润滑层)、带内芯模的拔制或轧制(将经过加热、锤头、润滑后的焊管,经冷拔机的外模和内芯模或冷轧机的轧辊和内芯的拔制或轧制及内芯的挤压,使其减径、减壁、延伸一般冷拔减径量15--20%,冷轧减径量在20%~30%,减壁0.3~2.0mm。轧实焊缝增加焊缝密度并使焊缝与管壁尺寸均匀一致无焊缝痕迹。)、退火(用来消除轧拔制应力)、矫直、切头切尾、探伤、打压检验、包装入库。
本发明具有以下特点:(1).用去除焊缝毛刺的高频焊管作为带内芯轧管机的原料,原料带钢价格低;高频焊管生产工艺简单、成本低、节能、成材率高、管壁均匀精度高、生产事故少、作业率高、产量高。
(2).由于焊管的尺寸精度远远大于穿孔机荒管的尺寸精度、大大提高后道工序轧管和定径机生产控制操作的稳定性,这样可以大大提高作业率和产量。
(3).在加热方面,由于加热的是管而不是实心的管坯,所以加热速度快降低氧化,可以实现提高产量,提高成材率降低成本。
由于旧工艺加热实心圆钢坯,要求加热温度高(1250℃左右),加热时间长,高温易氧化,烧损增加成材率降低,成本增加。新工艺加热温(950℃左右),加热时间短(可缩短加热时间30~50分钟),烧损减少,成才率降低;炉子投资少、寿命增加。
(4).产品尺寸精度高,可超过无缝管高级精度的要求,大大提高金属的使用利用率20%左右,可为国家节约大量钢材,碱少使用数量。
(5).在生产方面,简化了工艺,减去了穿孔和均整工艺,降低成本、节能,减少事故,提高作业率,增加产量,减少生产人员。
(6).省去了穿孔机、均整机和穿前管坯加热等设备。
(7).把原工艺穿孔前的实心管坯加热改为现工艺的直接对无毛刺的高频焊管加热。
(8).带钢生产无缝钢管,工艺简单,节能降耗,成本低,操作简单,作业率高,可提高产量。
a、高频焊管对带钢的要求低,普钢优钢均可,带钢价格比管坏低300-500元/吨。
b、减少操作人员20人左右。
c、节能降耗,成本低,穿孔机每穿—吨荒管需350元/吨左右,而高频焊管每生产一吨管需100元/吨左右,仅此一项可降低生产成本250元/吨。
d、壁厚均匀,正负公差可控制±5%以内。
使钢管的使用率大大提高,为国家节约钢管20%左右。
(9)质量可靠:目前,随着国内外焊接技术的提高,在国际、国内焊管的机械性能和化学成分方面均能达到无缝管的标准要求,众多领域完全可以取代一股无缝钢管、低中压锅炉管和流体用钢管。经过加热内外轧制的焊管,不管是在内在化学成分、晶相组织和机械性能以及外表尺寸,均好于原工艺法生产的无缝管。
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