一種汽車專用無縫鋼管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種汽車專用無縫鋼管的制造方法，該方法通過兩次酸洗磷皂化處理和二次冷拔處理，提高成品的表面質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，通過二次檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品外部或內(nèi)部質(zhì)量，無需熱處理及機(jī)械切削加工而直接使用鋸切就使鋼管能夠達(dá)到抗拉強(qiáng)度≥500Mpa，延伸≥10%的性能指標(biāo)及內(nèi)外表面粗糙度≤0.4μm，滿足了汽車零部件專用鋼管對強(qiáng)度、韌性、表面質(zhì)量的要求，同時(shí)達(dá)到汽車零部件專用鋼管母材免加工的技術(shù)要求。
【專利說明】一種汽車專用無縫鋼管的制造方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到無縫鋼管的制造方法，特別涉及到一種汽車零部件專用鋼管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有在汽車零配件中鋼管通常采用20#碳素結(jié)構(gòu)鋼材料，主要通過冷加工(即冷拔或冷軋)變形而獲得高強(qiáng)度的鋼管，其抗拉強(qiáng)度450-550 Mpa/c m%延伸指標(biāo)為≥8%，但國家標(biāo) 準(zhǔn)(GB/T3639-2008)中對于表面粗糙度沒有要求，因此，使用廠家在制造零部件時(shí)，大多數(shù)采用無縫鋼管增加外圓切(磨)肖U、內(nèi)孔磨削的工序使得母材達(dá)到精度和粗糙度的要求后再進(jìn)行下一步加工，制作出的鋼管外表面粗糙度大于0.4 μ m，還需要使用磨削工序達(dá)到高質(zhì)量的母材鋼管,程序復(fù)雜,增加生產(chǎn)成本,降低生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高抗拉強(qiáng)度，延伸性能好及內(nèi)外表面粗糙度
<0.4 μ m的汽車專用無縫鋼管的制造方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽車專用無縫鋼管的制造方法，該方法包括如下步驟:
步驟1:圓管成型；
將配料放入制管模具中，經(jīng)過冶煉、熱加工處理、冷卻處理，形成管坯；
步驟2:穿孔處理；
將管坯用切割裝置切割剪斷，根據(jù)汽車配件所需長度設(shè)定切割，切割后經(jīng)傳送架輸送至加熱裝置內(nèi)進(jìn)行充分加熱，控制加熱溫度1220°C~1230°C范圍內(nèi)，所述加熱裝置采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控溫，毛管的加熱為穿孔做準(zhǔn)備，加熱可使毛管轉(zhuǎn)變?yōu)橛凶銐虻乃苄院偷偷淖冃慰沽Φ牟牧希诩訜徇^程中可以改善鋼的組織性能，管坯出爐后要經(jīng)過穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，管坯被軋輥咬入后首先進(jìn)入穿孔準(zhǔn)備區(qū)，沿穿孔方向逐漸向前移動(dòng)使得圓形的橫截面變?yōu)闄E圓形，在管坯進(jìn)入變形區(qū)到30-50毫米時(shí)管坯與導(dǎo)板相接觸，管坯繼續(xù)向前移動(dòng)，與頂頭相遇后，頂頭鼻部插在管坯前端面的凹陷中，則進(jìn)入穿孔區(qū)，到頂頭圓錐后，管壁不再受壓縮，之后進(jìn)入展軋區(qū)，到毛管內(nèi)壁偏離頂頭后，則進(jìn)入毛管轉(zhuǎn)圓區(qū)，管坯內(nèi)部逐漸形成空腔稱毛管，穿孔毛管壁厚控制在S+0.3-1.8 mm ;穿孔完成后，將管料裝入鋼管打頭機(jī)內(nèi)，通過打頭機(jī)進(jìn)行打頭處理，確保鋼管頭部尺寸和同心度，打頭程序后，將管料冷卻；。
[0005]步驟3:第一次檢驗(yàn)；
毛管的直線度≤30 mm / m，毛管打頭長度為150-170 mm，毛管壁厚:S毛管+0 —+0.3 mm，觀察毛管內(nèi)外表面，使其表面無刮傷或凹坑；
步驟4:第一次酸洗處理；
依據(jù)酸洗液的配比，使用15-20%濃度的鹽酸，常溫下酸洗，酸洗時(shí)間25±3 min，若酸缸中鐵鹽含量達(dá)到或超過200mg/L時(shí)，重新?lián)Q酸洗液，酸洗后采用清水沖洗，用磷皂化處理，磷皂化溫度控制60-70°C，磷化時(shí)間3-5min，皂化9_llmin，使之形成磷、皂化膜，酸洗后將毛管均勻地?cái)備佋趦A斜10-12°的臺(tái)架上，用風(fēng)機(jī)將鋼管吹干；
步驟5:第一次冷拔處理；
化工處理后進(jìn)入冷拔機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷拔處理，在毛管一端施加拔力，使毛管通過模具孔而拔出，模具的孔徑比管料直徑小，冷拔加工使毛管既有拉伸變形外還有擠壓變形，冷拔生產(chǎn)的減壁量為穿孔毛管壁厚減去1.0-1.2 mm ；
步驟:6:熱處理；
對冷拔后的毛管進(jìn)行熱處理，其目的是消除冷拔應(yīng)力，恢復(fù)材料塑性，細(xì)化材料金相組
織；
步驟7:毛管頂端鉆孔；
在距離毛管頭端部18-20 cm處，用# 8mm鉆頭將管體鉆孔；
步驟8:第二次酸洗處理；
步驟9:第二次冷拔處理；
冷拔總減壁量大于1.8mm,成品前道減壁量為0.6 mm ;
步驟10:矯直、切頭尾處理；
運(yùn)用十七輥矯直機(jī)對毛管進(jìn)行矯直處理，在矯直過程中，不僅會(huì)出現(xiàn)彈性變形，還會(huì)進(jìn)行塑型變形，因此要改變原有的縱向彎曲，從而達(dá)到縱向平直，使鋼管矯直；再由兩組切管機(jī)進(jìn)行切頭尾；
步驟11:第二次檢驗(yàn)；
切頭尾的鋼管進(jìn)行第二次檢測，鋼管的直線度<1.5 mm / m，鋼管外徑D為±0.05 mm鋼管內(nèi)徑d為±0.05 mm，鋼管抗拉強(qiáng)度> 500 Mpa，鋼管延伸>8 %，鋼管內(nèi)外表面粗糙度< 0.4 μ m，并通過渦流探傷裝置進(jìn)行鋼管致密性檢測。
[0006]步驟12:包裝入庫；
在步驟4和步驟6中，為保證參數(shù)濃度、溫度控制的準(zhǔn)確性，均采用在線自動(dòng)測量顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示控制。
[0007]采用如上技術(shù)方案后，使用15-20%濃度的鹽酸，常溫下酸洗，酸洗時(shí)間25±3min，若酸缸中鐵鹽含量達(dá)到或超過200mg/L時(shí)，重新?lián)Q酸洗液，用磷皂化處理，磷皂化溫度控制60-70°C，磷化時(shí)間3-5min，皂化9_llmin，使之形成磷、皂化膜，酸洗后將毛管均勻地?cái)備佋趦A斜10-12°的臺(tái)架上，通過兩次酸洗磷皂化處理和二次冷拔處理，提高成品的表面質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，通過二次檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品外部或內(nèi)部質(zhì)量，無需熱處理及機(jī)械切削加工而直接使用鋸切就使鋼管能夠達(dá)到抗拉強(qiáng)度> 500Mpa，延伸> 10%的性能指標(biāo)及內(nèi)外表面粗糙度<0.4 μ m，滿足了汽車零部件專用鋼管對強(qiáng)度、韌性、表面質(zhì)量的要求，同時(shí)達(dá)到汽車零部件專用鋼管母材免加工的技術(shù)要求，實(shí)驗(yàn)表明，與常規(guī)無縫鋼管相比，提高了機(jī)動(dòng)車零部件的生產(chǎn)效率，降低了其生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明無縫鋼管的制造流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0009] 如圖1所述，該方法包括如下步驟:
步驟1:圓管成型；
將配料放入制管模具中，經(jīng)過冶煉、熱加工處理、冷卻處理，形成管坯；
步驟2:穿孔處理；
將管坯用切割裝置切割剪斷，根據(jù)汽車配件所需長度設(shè)定切割，切割后經(jīng)傳送架輸送至加熱裝置內(nèi)進(jìn)行充分加熱，控制加熱溫度1220°C~1230°C范圍內(nèi)，所述加熱裝置采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控溫，毛管的加熱為穿孔做準(zhǔn)備，加熱可使毛管轉(zhuǎn)變?yōu)橛凶銐虻乃苄院偷偷淖冃慰沽Φ牟牧?，在加熱過程中可以改善鋼的組織性能，管坯出爐后要經(jīng)過穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，管坯被軋輥咬入后首先進(jìn)入穿孔準(zhǔn)備區(qū)，沿穿孔方向逐漸向前移動(dòng)使得圓形的橫截面變?yōu)闄E圓形，在管坯進(jìn)入變形區(qū)到30-50毫米時(shí)管坯與導(dǎo)板相接觸，管坯繼續(xù)向前移動(dòng)，與頂頭相遇后，頂頭鼻部插在管坯前端面的凹陷中，則進(jìn)入穿孔區(qū)，到頂頭圓錐后，管壁不再受壓縮，之后進(jìn)入展軋區(qū)，到毛管內(nèi)壁偏離頂頭后，則進(jìn)入毛管轉(zhuǎn)圓區(qū)，管坯內(nèi)部逐漸形成空腔稱毛管，穿孔毛管壁厚控制在S+0.3-1.8 mm ;穿孔完成后，將管料裝入鋼管打頭機(jī)內(nèi)，通過打頭機(jī)進(jìn)行打頭處理，確保鋼管頭部尺寸和同心度，打頭程序后，將管料冷卻；
步驟3:第一次檢驗(yàn)；
毛管的直線度≤30 mm / m，毛管打頭長度為150-170 mm，毛管壁厚:S毛管+0 —+0.3 mm，觀察毛管 內(nèi)外表面，使其表面無刮傷或凹坑；
步驟4:第一次酸洗處理；
依據(jù)酸洗液的配比，使用15-20%濃度的鹽酸，常溫下酸洗，酸洗時(shí)間25±3 min，若酸缸中鐵鹽含量達(dá)到或超過200mg/L時(shí)，重新?lián)Q酸洗液，酸洗后采用清水沖洗，用磷皂化處理，磷皂化溫度控制60-70°C，磷化時(shí)間3-5min，皂化9_llmin，使之形成磷、皂化膜，為保證參數(shù)濃度的準(zhǔn)確性，采用在線自動(dòng)測量顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示控制，酸洗后將毛管均勻地?cái)備佋趦A斜10-12°的臺(tái)架上，用風(fēng)機(jī)將鋼管吹干；
步驟5:第一次冷拔處理；
化工處理后進(jìn)入冷拔機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷拔處理，在毛管一端施加拔力，使毛管通過模具孔而拔出，模具的孔徑比管料直徑小，冷拔加工使毛管既有拉伸變形外還有擠壓變形，冷拔生產(chǎn)的減壁量為穿孔毛管壁厚減去1.0-1.2 mm ；
步驟:6:熱處理；
對冷拔后的毛管進(jìn)行熱處理其目的是消除冷拔應(yīng)力，恢復(fù)材料塑性，細(xì)化材料金相組織；為保證參數(shù)溫度控制的準(zhǔn)確性，采用在線自動(dòng)測量顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示控制；
步驟7:毛管頂端鉆孔；
在距離毛管頭端部18-20 cm處，用# 8mm鉆頭將管體鉆孔；
步驟8:第二次酸洗處理；
步驟9:第二次冷拔處理；
冷拔總減壁量大于1.8mm,成品前道減壁量為0.6 mm ;
步驟10:矯直、切頭尾處理；
運(yùn)用十七輥矯直機(jī)對毛管進(jìn)行矯直處理，在矯直過程中，不僅會(huì)出現(xiàn)彈性變形，還會(huì)進(jìn)行塑型變形，因此要改變原有的縱向彎曲，從而達(dá)到縱向平直，使鋼管矯直；再由兩組切管機(jī)進(jìn)行切頭尾；
步驟11:第二次檢驗(yàn)；
切頭尾的鋼管通過第二次檢測，鋼管的直線度≤1.5 mm / m，鋼管外徑D為±0.05 mm鋼管內(nèi)徑d為±0.05 mm，鋼管抗拉強(qiáng)度> 500 Mpa，鋼管延伸>8 %，鋼管內(nèi)外表面粗糙度
<0.4 μ m，并經(jīng)渦流探傷裝置進(jìn)行鋼管致密性檢測；
步驟12:包裝入庫 。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車專用無縫鋼管的制造方法，其特征在于: 該方法包括如下步驟: 步驟1:圓管成型； 將配料放入制管模具中，經(jīng)過冶煉、熱加工處理、冷卻處理，形成管坯； 步驟2:穿孔處理； 將管坯用切割裝置切割剪斷，根據(jù)汽車配件所需長度設(shè)定切割，切割后經(jīng)傳送架輸送至加熱裝置內(nèi)進(jìn)行充分加熱，控制加熱溫度1220°C~1230°C范圍內(nèi)，所述加熱裝置采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控溫，毛管的加熱為穿孔做準(zhǔn)備，加熱可使毛管轉(zhuǎn)變?yōu)橛凶銐虻乃苄院偷偷淖冃慰沽Φ牟牧?，在加熱過程中可以改善鋼的組織性能，管坯出爐后要經(jīng)過穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，管坯被軋輥咬入后首先進(jìn)入穿孔準(zhǔn)備區(qū)，沿穿孔方向逐漸向前移動(dòng)使得圓形的橫截面變?yōu)闄E圓形，在管坯進(jìn)入變形區(qū)到30-50毫米時(shí)管坯與導(dǎo)板相接觸，管坯繼續(xù)向前移動(dòng)，與頂頭相遇后，頂頭鼻部插在管坯前端面的凹陷中，則進(jìn)入穿孔區(qū)，到頂頭圓錐后，管壁不再受壓縮，之后進(jìn)入展軋區(qū)，到毛管內(nèi)壁偏離頂頭后，則進(jìn)入毛管轉(zhuǎn)圓區(qū)，管坯內(nèi)部逐漸形成空腔稱毛管，穿孔毛管壁厚控制在S+0 - +0.3 mm;穿孔完成后，將管料裝入鋼管打頭機(jī)內(nèi)，通過打頭 機(jī)進(jìn)行打頭處理，確保鋼管頭部尺寸和同心度，打頭程序后，將管料冷卻； 步驟3:第一次檢驗(yàn)； 毛管的直線度≤30 mm / m，毛管打頭長度為150-170 mm，毛管壁厚:S毛管+0 —+0.3 mm，觀察毛管內(nèi)外表面，使其表面無刮傷或凹坑； 步驟4:第一次酸洗處理； 依據(jù)酸洗液的配比，使用15-20%濃度的鹽酸，常溫下酸洗，酸洗時(shí)間25±3 min，若酸缸中鐵鹽含量達(dá)到或超過200mg/L時(shí)，重新?lián)Q酸洗液，酸洗后采用清水沖洗，用磷皂化處理，磷皂化溫度控制60-70°C，磷化時(shí)間3-5min，皂化9_llmin，使之形成磷、皂化膜，酸洗后將毛管均勻地?cái)備佋趦A斜10-12°的臺(tái)架上，用風(fēng)機(jī)將鋼管吹干； 步驟5:第一次冷拔處理； 化工處理后進(jìn)入冷拔機(jī)內(nèi)進(jìn)行冷拔處理，在毛管一端施加拔力，使毛管通過模具孔而拔出，模具的孔徑比管料直徑小，冷拔加工使毛管既有拉伸變形外還有擠壓變形，冷拔生產(chǎn)的減壁量為穿孔毛管壁厚減去1.0-1.2 mm ； 步驟:6:熱處理； 對冷拔后的毛管進(jìn)行熱處理，消除冷拔應(yīng)力，恢復(fù)材料塑性，細(xì)化材料金相組織； 步驟7:毛管頂端鉆孔； 在距離毛管頭端部18-20 cm處，用# 8mm鉆頭將管體鉆孔； 步驟8:第二次酸洗處理； 步驟9:第二次冷拔處理； 冷拔總減壁量大于1.8mm,其中,成品前道減壁量為0.6 mm ; 步驟10:矯直、切頭尾處理； 運(yùn)用十七輥矯直機(jī)對鋼管進(jìn)行矯直處理，在矯直過程中，不僅會(huì)出現(xiàn)彈性變形，還會(huì)進(jìn)行塑型變形，因此改變了原有的縱向彎曲，從而達(dá)到縱向平直的要求，使鋼管矯直；再由兩組切管機(jī)進(jìn)行切頭尾；步驟11:第二次檢驗(yàn)； 切頭尾的鋼管通過第二次檢測，鋼管的直線度≤1.5 mm / m，鋼管外徑D為±0.05 mm鋼管內(nèi)徑d為±0.05 mm，鋼管抗拉強(qiáng)度≥500 Mpa/c m2，鋼管延伸≥8 %，鋼管內(nèi)外表面粗糙度< 0.4 μ m，并經(jīng)渦流探傷裝置進(jìn)行鋼管致密性檢測； 步驟12:包裝入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車專用無縫鋼管的制造方法，其特征在于:在步驟4和步驟6中，為保證參數(shù)濃度、溫度控制的準(zhǔn)確性，均采用在線自動(dòng)測量顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示控制。
【文檔編號】B21C37/06GK103921065SQ201410099653
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】卞再明, 卞再祥, 黃衛(wèi)國, 高松山 申請人:泰州雙羊精密無縫鋼管有限公司