本發(fā)明涉及鋼管加工技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法。
背景技術(shù):
軸承鋼無縫鋼管是指利用軸承鋼,通過熱軋和冷拔工藝所制得的無縫鋼管,通常用于制造滾動軸承的套圈。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼等。
現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法,通常首先對管坯進(jìn)行熱軋穿孔工藝后得到管料,之后利用熱軋穿孔工藝的余熱,對管料進(jìn)行第一次打頭工藝,然后對打頭后的管料進(jìn)行第一次冷拔工藝,如果需要再進(jìn)行多次冷拔工藝,則要在第一次冷拔工藝后再進(jìn)行第二次打頭工藝、熱處理工藝以及酸洗潤滑工藝,之后再進(jìn)行后續(xù)的冷拔工藝。
由于管坯在穿孔前的熱處理工藝溫度較低,并且管坯部分內(nèi)圈鋼管的壁厚通常比較厚,在利用熱軋穿孔工藝的余熱,對管料進(jìn)行第一次打頭工藝后,管料的管頭外徑仍然比較大,無法適應(yīng)兩道連續(xù)的冷拔工藝,因此在每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝,從而導(dǎo)致現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的生產(chǎn)工藝較為繁瑣,生產(chǎn)過程中消耗的成本較高,同時也降低了生產(chǎn)效率,延長了產(chǎn)出周期。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法,以解決現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的生產(chǎn)工藝較為繁瑣,生產(chǎn)過程中消耗的成本較高,同時也降低了生產(chǎn)效率,延長了產(chǎn)出周期的問題。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供了一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法,所述方法包括如下步驟:
將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱;
對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝,得到具有中空截面的管料;
利用所述穿孔工藝中的余熱,對所述管料進(jìn)行第一次打頭工藝;
對所述管料進(jìn)行第一次冷拔工藝;
將所述管料放入自動控溫中頻加熱爐,加熱至680℃-720℃后進(jìn)行第二次打頭工藝;
對所述管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝;
連續(xù)對所述管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝。
優(yōu)選地,所述將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱的步驟中,加熱時間為5-10秒。
優(yōu)選地,所述對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中,穿孔溫度為1100℃-1150℃。
優(yōu)選地,所述對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中,采用立式二斜輥穿孔機,并調(diào)節(jié)斜輥的軸線與軋制線之間的傾斜角至8°8′,對所述管坯進(jìn)行穿孔。
具體地,所述對所述管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝包括:
對所述管料進(jìn)行酸洗處理;
對酸洗后的所述管料依次進(jìn)行磷化處理和皂化處理。
優(yōu)選地,所述對所述管料進(jìn)行酸洗的步驟中,采用酸洗液對所述管料進(jìn)行酸洗處理,所述酸洗液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%-22%的硫酸溶液,所述酸洗液的溫度為40℃-60℃,所述酸洗處理的時間為25-40分鐘。
優(yōu)選地,所述對酸洗后的所述管料進(jìn)行磷化處理的步驟中,采用磷化液對所述管料進(jìn)行磷化處理,所述磷化液中包含濃度為40g/L的磷酸二氫鋅以及濃度為55g/L的硝酸鋅,所述磷化液的溫度為50℃-75℃,所述磷化處理的時間為8-15分鐘。
優(yōu)選地,所述對磷化處理的所述管料進(jìn)行皂化處理的步驟中,采用皂化液對所述管料進(jìn)行皂化處理,所述皂化液包含濃度為80g/L的硬脂酸鈉,所述皂化液的溫度為60℃-75℃,所述皂化處理的時間大于或等于5分鐘。
具體地,所述利用自動控溫中頻加熱爐,將所述管料加熱至680℃-720℃,對所述管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后,包括:
對所述管料進(jìn)行球化退火工藝;
對所述管料進(jìn)行薄皮處理。
具體地,所述連續(xù)對所述管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后,包括:
對所述管料進(jìn)行矯直工藝;
對矯直工藝后的所述管料進(jìn)行切割工藝。
由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明的軸承鋼無縫鋼管的制作方法,通過在對管料進(jìn)行第二次打頭工藝時,采用自動控溫中頻加熱爐對管料進(jìn)行加熱,將管料的第二次打頭工藝的溫度控制在680℃-720℃,在該溫度范圍內(nèi)對管料進(jìn)行第二次打頭工藝,可以保證管料的金相組織不會被破壞,同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮,只有微薄的氧化色,使管料能夠適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝,避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝的問題,從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝,降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本,縮短了軸承鋼無縫鋼管的產(chǎn)出周期,提高了生產(chǎn)效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的對管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后的步驟的流程圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝的流程圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后的步驟的流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
無縫鋼管是一種具有中空截面,周面上沒有接縫的鋼管,無縫鋼管與實心鋼材相比,在具有相同的抗彎、抗扭強度時,無縫鋼管的重量比實心鋼材的重量更輕,因此成本更低,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等零件。
軸承鋼無縫鋼管是指利用軸承鋼,通過熱軋和冷拔工藝所制得的無縫鋼管,通常用于制造滾動軸承的套圈,本發(fā)明針對現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn),以解決現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的不足。
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法,該方法包括如下步驟:
步驟S1、將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱。
環(huán)形加熱爐具有容量大,熱均勻性好,單位燃料消耗較低和易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點,適用于對管坯進(jìn)行加熱,可一次加熱較多數(shù)量的管坯,且能保證管坯受熱均勻。
具體地,將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱的步驟中,加熱時間為5-10秒,以將管坯加熱至合適的溫度,適于后續(xù)的穿孔工藝。
步驟S2、對管坯進(jìn)行穿孔工藝,得到具有中空截面的管料。
具體地,對管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中,穿孔溫度為1100℃-1150℃,既能夠保證穿孔工藝的順利進(jìn)行,又不影響穿孔機的使用壽命。
對管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中,采用立式二斜輥穿孔機,并調(diào)節(jié)斜輥的軸線與軋制線之間的傾斜角至8°8′,對管坯進(jìn)行穿孔。
軸承鋼無縫鋼管生產(chǎn)的實質(zhì)是將實心的管坯或鋼錠穿孔并軋制成空心斷面的鋼管,因此,穿孔工藝是軸承鋼無縫鋼管生產(chǎn)工藝中較為重要的步驟。
斜軋式穿孔機通??煞譃楸P式、菌式和輥式三種斜軋式穿孔機,管坯在上述三種斜軋式穿孔機中的變形過程的特點基本相同。
由于老式的盤式和菌式穿孔機受結(jié)構(gòu)條件的限制,無法制作出大直徑的薄壁管,且齒輪傳動的部分磨損較快,導(dǎo)致穿孔機的修理頻繁,生產(chǎn)效率較低。
再者,由于老式的盤式和菌式穿孔機輥身短、變形區(qū)短,單位變形區(qū)長度上應(yīng)力較大,使得穿孔過程中金屬內(nèi)部會產(chǎn)生極大的應(yīng)力,進(jìn)而影響管料的質(zhì)量。
此外,上述兩種穿孔機的前進(jìn)角固定,使得所生產(chǎn)的產(chǎn)品的品種受到限制,因此,本實施例中選擇立式二斜輥穿孔機對對管坯進(jìn)行穿孔工藝,從而能夠克服以上問題。
步驟S3、利用穿孔工藝中的余熱,對管料進(jìn)行第一次打頭工藝。
步驟S4、對管料進(jìn)行第一次冷拔工藝。
步驟S5、將管料放入自動控溫中頻加熱爐,加熱至680℃-720℃后進(jìn)行第二次打頭工藝。
將管料在680℃-720℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行打頭,可以保證管料的金相組織不會被破壞,同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮,只有微薄的氧化色,可適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝,避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝,從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝,降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本較高,縮短了產(chǎn)出周期,提高了生產(chǎn)效率。
進(jìn)一步,利用自動控溫中頻加熱爐,將管料加熱至680℃-720℃,對管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后,包括:
步驟S51、對管料進(jìn)行球化退火工藝。
通過球化退火工藝,使管料的鋼鐵材料內(nèi)部的層狀或網(wǎng)狀碳化物凝聚成為球狀,以改善鋼材的切削性能及加工塑性。
步驟S52、對管料進(jìn)行薄皮處理。
步驟S6、對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝。
具體地,對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝包括:
步驟S61、對管料進(jìn)行酸洗處理。
具體地,對管料進(jìn)行酸洗的步驟中,采用酸洗液對管料進(jìn)行酸洗處理,酸洗液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%-22%的硫酸溶液,酸洗液的溫度為40℃-60℃,酸洗處理的時間為25-40分鐘。
步驟S62、對酸洗后的管料依次進(jìn)行磷化處理和皂化處理。
具體地,對酸洗后的管料進(jìn)行磷化處理的步驟中,采用磷化液對管料進(jìn)行磷化處理,磷化液中包含濃度為40g/L的磷酸二氫鋅以及濃度為55g/L的硝酸鋅,磷化液的溫度為50℃-75℃,磷化處理的時間為8-15分鐘。
磷化處理可使酸洗后的管材的表面形成磷化膜以強化管材的延伸性,從而降低缺陷的發(fā)生率。
具體地,對磷化處理的管料進(jìn)行皂化處理的步驟中,采用皂化液對管料進(jìn)行皂化處理,皂化液包含濃度為80g/L的硬脂酸鈉,皂化液的溫度為60℃-75℃,皂化處理的時間大于或等于5分鐘。
皂化處理可使磷化后的管材表面生成金屬皂等物質(zhì),這些潤滑物質(zhì)與磷化膜相互結(jié)合,使管材的延伸性和各向同性得到加強,從而降低缺陷的發(fā)生率,提高成品的成材率。
步驟S7、連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝。
進(jìn)一步,連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后,包括:
步驟S71、對管料進(jìn)行矯直工藝。
由于管料在制作過程中經(jīng)常會產(chǎn)生各種形狀缺陷,如彎曲等,通過矯直工藝可使彎曲等缺陷在外力作用下得以消除,使管料滿足生產(chǎn)質(zhì)量的要求。
步驟S72、對矯直工藝后的管料進(jìn)行切割工藝。
由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明的軸承鋼無縫鋼管的制作方法,通過在對管料進(jìn)行第二次打頭工藝時,采用自動控溫中頻加熱爐對管料進(jìn)行加熱,使得管料的第二次打頭工藝的溫度控制在680℃-720℃,可以保證管料的金相組織不會被破壞,同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮,只有微薄的氧化色,可適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝,避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝,從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝,降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本較高,縮短了產(chǎn)出周期,提高了生產(chǎn)效率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。