一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，所述方法包括圓管坯加熱、斜軋穿孔、精密軋管機軋管、定徑和在線固溶，其中，圓管坯加熱溫度為1100℃～1200℃，斜軋穿孔采用合金鋼材質頂頭，軋管采用精密軋管機，精密軋管機的參數包括：喂入角為5°～6°，碾軋角為13°～14°，橢圓度為1.09～1.1，定徑采用兩輥定徑，進再加熱爐進行在線固溶加熱，加熱溫度為1060℃～1080℃，保溫時間為每毫米鋼管壁厚保溫1.5～2.5分鐘，固溶冷卻采用水冷。根據本發(fā)明的方法取消了冷軋、冷拔工序，在熱軋機組進行穿孔、軋制和熱處理，實現了簡化工序、降低成本、縮短生產周期和減少污染的目的，大幅提高了生產效率。
【專利說明】一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金領域，具體地講，本發(fā)明涉及一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法。
【背景技術】
[0002]TP347H是一種低碳鉻鎳鈮奧氏體不銹鋼，由于含穩(wěn)定化元素Nb，其耐晶間腐蝕性能良好，因此廣泛用于鍋爐、發(fā)電、石油、化工、合成纖維、食品和造紙等工業(yè)。
[0003]生產高精度TP347H奧氏體無縫鋼管一般采用圓管坯熱穿孔后多道次冷軋或冷拔工藝。然而，因每道次的變形量有限，常需要多道次的冷軋或冷拔才能制成成品。每道次冷軋的生產工序包括:檢查鋼管一切頭、切斷一退火熱處理一打捆一酸洗一清洗一沖洗一中和一烘干一檢查一修磨一潤滑一冷軋。每道次冷拔的生產工序包括:檢查鋼管一修磨一切斷一錘頭一退火熱處理一打捆一酸洗一清洗一沖洗一中和一磷化、草酸鹽處理或鍍銅一清洗一烘干一皂化一拉拔。因此，現有的TP347H無縫鋼管加工工序復雜，并且存在成本高、產量低和酸洗污染環(huán)境等問題。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現有技術中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，達到簡化工序、降低成本、縮短生產周期和減少污染的目的。
[0005]為了實現上述目的，提供了一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，所述方法包括圓管坯加熱、斜軋穿孔、精密軋管機軋管、定徑和在線固溶，其中，圓管坯加熱溫度為1100°C?1200°c，斜軋穿孔采用合金鋼材質頂頭，軋管采用精密軋管機，精密軋管機的參數包括:喂入角為5°?6°，碾軋角為13°?14°，橢圓度為1.09?1.1，定徑采用兩輥定徑，進再加熱爐進行在線固溶加熱，加熱溫度為1060°C?1080°C，保溫時間為每毫米鋼管壁厚保溫1.5?2.5分鐘，固溶冷卻采用水冷。
[0006]根據本發(fā)明的一方面，固溶冷卻采用由金屬水槽與水槽中的數個金屬V型支架構成的水冷裝置進行冷卻。
[0007]根據本發(fā)明的一方面，所述合金鋼材頂頭是20CrNi3WCoMo合金鋼頂頭。
[0008]根據本發(fā)明的一方面，所述精密軋管機由左右布置的兩個錐型軋輥、上下垂直布置的兩個大導盤以及軸線與軋制線重合的芯棒構成全封閉的孔型。
[0009]根據本發(fā)明的一方面，定徑后的鋼管立即進入步進式再加熱爐進行固溶加熱。
[0010]因此，根據本發(fā)明的一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，取消了冷軋、冷拔工序，在熱軋機組進行穿孔、軋制和熱處理，從而在一條生產工藝線上直接生產出高精度奧氏體無縫鋼管，解決了現有技術中奧氏體無縫鋼管的加工工序復雜、成本高、產量低和酸洗污染環(huán)境的問題，實現簡化工序、降低成本、縮短生產周期和減少污染的目的，為奧氏體無縫鋼管的生產提供了一種新的選擇，具有廣闊的應用前景?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1是示出了根據本發(fā)明的一個實施例的生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法中使用的水冷裝置的示意圖。
[0012]圖2是示出了根據本發(fā)明的一個實施例的在生產高精度奧氏體無縫鋼管的過程中在線固溶基體金相組織圖(100X )。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明提供了一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，所述方法包括圓管坯加熱、斜軋穿孔、精密軋管機軋管、定徑和在線固溶，其中，圓管坯加熱溫度為1100°c?1200°C ;斜軋穿孔采用合金鋼材質頂頭；軋管采用精密軋管機，精密軋管機參數包括:喂入角為5°?6° ,碾軋角為13°?14° ,橢圓度為1.09?1.1 ;定徑采用兩棍定徑；進再加熱爐進行在線固溶加熱，加熱溫度為1060°C?1080°C，保溫時間為每毫米鋼管壁厚保溫
1.5?2.5分鐘，固溶冷卻采用由金屬水槽與水槽中的數個金屬V型支架構成的水冷裝置進行冷卻。
[0014]具體地講，根據本發(fā)明，在環(huán)形爐中加熱圓管坯，環(huán)形爐均熱段的加熱溫度為1100°C?1200°c，如果加熱溫度過低，因為變形抗力隨著溫度的降低而提高，從而容易導致穿孔負荷過高或尾端軋卡的情況，因而需要較高的加熱溫度以確保穿孔過程的穩(wěn)定性；反之，如果加熱溫度過高，奧氏體無縫鋼管的塑性降低，再加上穿孔時鋼管內孔的溫升，容易產生鋼管內表面缺陷，因此，選擇的圓管坯加熱溫度為1100°C?1200°C。
[0015]此外，根據本發(fā)明，斜軋穿孔采用合金鋼材質頂頭。在現有技術中，對奧氏體無縫鋼管斜軋穿孔一般采用鑰基頂頭，然而，制作鑰基頂頭的成本很高，鑰基頂頭使用時需要預熱到800°C以上，并涂抹玻璃粉潤滑，穿孔時鋼管內表面容易因頂頭溫度高而導致溫升過高形成裂紋，并且鑰基頂頭遇水會開裂，因此穿孔機的軋輥和導盤等工具都不能水冷，縮短了工具壽命。在本發(fā)明中，采用水冷合金鋼頂頭，頂頭本身溫度為100°C以下，不會導致鋼管內表面溫升過高，穿孔機工具也可以正常水冷，從而能夠確保穿孔機其他工模具的壽命。根據本發(fā)明的一個實施例，可以使用20CrNi3WCoMo合金鋼頂頭來執(zhí)行斜軋穿孔。
[0016]另外，根據本發(fā)明，軋管采用精密軋管機。精密軋管機由左右布置的兩個錐型軋輥、上下垂直布置的兩個大導盤以及軸線與軋制線重合的芯棒構成全封閉的孔型，其中，軋輥的錐型設計使輥面圓周速度和沿軋制線的分速度從入口到出口不斷增加，有利于鋼管延伸變形；由于軋輥的輥身設計有較長的均整精軋段，重軋系數可達5以上，鋼管壁厚精度在10%以內；采用限動芯棒，鋼管長度可達16米，與連軋相比，精密軋管機斜軋的縱向、橫向性能差異較小。基于精密軋管機的這些特點，采用精密軋管機軋制奧氏體無縫鋼管，可以達到較高的尺寸精度，但因諸如TP347H的奧氏體鋼具有易粘鋼、寬展是碳鋼的1.5倍和高溫塑性差等特點，因此，設置合適的軋機參數是成功軋制諸如TP347H的奧氏體無縫鋼管的關鍵。在本發(fā)明中，軋管機采用如下參數:喂入角為5°?6°，碾軋角為13°?14°，橢圓度為 1.09 ?1.1。
[0017]另外，根據本發(fā)明，定徑采用兩輥定徑，因諸如TP347H的奧氏體不銹鋼的寬展是碳鋼的1.5倍，這種鋼的定徑機孔型的橢圓度要比碳鋼大一些，兩輥定徑因為孔型側壁開口角和定徑輥的輥縫值較大，與三輥定徑相比，可以避免出現“青線”缺陷。[0018]另外，根據本發(fā)明，在線固溶的步驟包括:定徑后的鋼管立即進入步進式再加熱爐進行固溶加熱，這樣能夠有效利用熱軋后鋼管的余熱，固溶加熱溫度為1060°C~1080°C,保溫時間為每毫米鋼管壁厚保溫1.5~2.5分鐘。如果固溶溫度過低，鋼中碳化物不能充分溶解，反之過高又會導致晶粒粗大，因此，在本發(fā)明中，選擇的固溶溫度為1060°C~1080°C。加熱保溫后出爐，通過翻料鉤翻入金屬水槽，水槽中設有數個V型支架，鋼管依靠支架定位。鋼管水冷至室溫后由行車吊出。
[0019]以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例，但并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。根據本發(fā)明的實施例，奧氏體無縫鋼管可以是TP347H無縫鋼管，但不限于此。
[0020]實施例1:
[0021]按照ASTM SA-312標準《無縫和焊接奧氏體不銹鋼公稱管》生產規(guī)格為Φ 189X12.6的TP347H奧氏體不銹鋼無縫管。具體地講，采用的生產工藝流程為:電爐煉鋼一鍛造220坯一環(huán)形爐加熱一斜軋穿孔一精密軋管機軋管一定徑一再加熱固溶一水冷至室溫一矯直一探傷、水壓、檢查、包裝。其中，環(huán)形爐均熱段爐溫為1150°C，穿孔頂頭采用20CrNi3WCoMo合金鋼，穿孔為Φ 249 X 16.5規(guī)格毛管；精密軋管機的軋機輥距為222mm，導距為243_，喂入角為6°，輾軋角為13.5°，出口速度為0.35 m/s，熱軋成Φ245X 13荒管；經五機架兩輥定徑機定徑成Φ189Χ12.6成品鋼管后進入再加熱爐，爐溫為1070°C，保溫25分鐘，出爐后由翻料鉤翻入水冷裝置。圖1是實施例1的水冷裝置的示意圖，標號I表不冷卻水,標號2表不鋼管,標號3表不金屬V型支架,標號4表不金屬水槽,鋼管2由翻料鉤翻入金屬水槽4，水槽4中設有數個V型支架3，鋼管2依靠支架3定位。鋼管水冷至室溫后由行車吊出。實施例1的TP347H無縫鋼管的化學成分示于表1。
[0022]表1實施例1的TP347H無縫鋼管的化學成分(wt%)
【權利要求】
1.一種生產高精度奧氏體無縫鋼管的方法，所述方法包括圓管坯加熱、斜軋穿孔、精密軋管機軋管、定徑和在線固溶，其中，圓管坯加熱溫度為1100°c?1200°c，斜軋穿孔采用合金鋼材質頂頭，軋管采用精密軋管機，精密軋管機的參數包括:喂入角為5°?6°，碾軋角為13°?14° ,橢圓度為1.09?1.1,定徑采用兩棍定徑,進再加熱爐進行在線固溶加熱，加熱溫度為1060°C?1080°C，保溫時間為每毫米鋼管壁厚保溫1.5?2.5分鐘，固溶冷卻采用水冷。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，固溶冷卻采用由金屬水槽與水槽中的數個金屬V型支架構成的水冷裝置進行冷卻。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金鋼材頂頭是20CrNi3WCoMo合金鋼頂頭。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述精密軋管機由左右布置的兩個錐型軋輥、上下垂直布置的兩個大導盤以及軸線與軋制線重合的芯棒構成全封閉的孔型。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，定徑后的鋼管立即進入步進式再加熱爐進行固溶加熱。
【文檔編號】B21C37/06GK103464507SQ201310315445
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權日:2013年7月25日
【發(fā)明者】江健, 尹人潔, 張濤, 童宗圣, 陳雨 申請人:攀鋼集團成都鋼釩有限公司