專利名稱：不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工藝，特別涉及一種不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，不銹鋼荒管一般采用以下工藝流程生產(chǎn)管坯一檢驗(yàn)一剝皮一鋸斷一定心一加熱一穿孔一水淬一檢驗(yàn)一修磨一冷擴(kuò)和冷拔。對(duì)于外徑> 273mm的不銹鋼荒管的生產(chǎn)，采用上述生產(chǎn)工藝容易造成荒管內(nèi)壁產(chǎn)生裂縫，壁厚不均勻，需要大量的人工修磨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，其工藝流程為管坯 —檢驗(yàn)一剝皮一鋸斷一定心一加熱一穿孔一水淬一檢驗(yàn)一修磨一冷擴(kuò)和冷拔，其中的穿孔分兩次進(jìn)行，包括一次穿孔和二次穿孔，一次穿孔采用三輥斜軋穿孔機(jī)將管坯穿孔成厚壁空心坯，二次穿孔采用二輥斜軋穿孔機(jī)將厚壁空心坯減壁擴(kuò)徑成薄壁空心坯；所述的管坯的直徑為130-M0mm ；所述的厚壁空心坯的直徑為156488mm，壁厚為12_42mm ；所述的薄壁空心坯的直徑為202-373mm，壁厚為7_36mm。所述的二次穿孔中，采用的二輥斜軋穿孔機(jī)的軋輥直徑為700mm，軋輥長(zhǎng)度為 450mm，送進(jìn)角> 12°，軋輥轉(zhuǎn)速< 60轉(zhuǎn)/分，軋輥輥型采用小入口錐角或小錐角雙錐度輥型。本發(fā)明不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝采用的設(shè)備主要包括剝皮機(jī)(連鑄坯不剝皮)、鋸切機(jī)、定心機(jī)、加熱爐、一次穿孔機(jī)(三輥斜軋穿孔機(jī))和二次穿孔機(jī)(二輥斜軋穿孔機(jī))。 以下是幾個(gè)主要設(shè)備的特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)1、加熱爐有效使用長(zhǎng)22000mm ；寬 3200mm ；燒嘴雙排爐頂布置10支；燃料煤氣或天然氣；端進(jìn)端出，出口設(shè)計(jì)有可移動(dòng)的接鋼槽；最大產(chǎn)能；10噸/小時(shí)。2、一次穿孔用三輥斜軋穿孔機(jī)組2. 1、設(shè)備技術(shù)參數(shù)管坯規(guī)格Φ 130 240mm ；換輥型0 65 130mm ；荒管規(guī)格外徑0 132 242_ ；擴(kuò)徑穿孔<2 156 288_ ；壁厚9 42_ ；換輥型外徑C 68 132mm ；壁厚7 12mm ；
軋輥直徑0 500 380匪(130匪以上)；φ 400 350mm(130mm 以下)；軋輥長(zhǎng)度400mm;碾軋角0 6度；送進(jìn)角0 12度。2. 2、設(shè)備性能三輥斜軋穿孔機(jī)，是由三個(gè)主動(dòng)軋輥與頂頭構(gòu)成環(huán)形孔型，從而取消了二輥斜軋穿孔的導(dǎo)板。三輥斜軋穿孔的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、咬入條件分析、軋制力計(jì)算和工模具設(shè)計(jì)的方法以及穿孔工藝制度中各參數(shù)的選定，均與二輥斜軋穿孔相類似。由于三輥穿孔機(jī)是三個(gè)軋輥彼此成120°角配置，軋輥從三個(gè)方向上來(lái)阻止金屬的橫向流動(dòng)，所以橫向擴(kuò)展是很小的，這樣由于橫向擴(kuò)展所引起的橫向拉應(yīng)力也大為減小，在三個(gè)軋輥共同壓縮下，坯料在徑向和橫向都受壓應(yīng)力作用，這是因?yàn)闄M向拉應(yīng)力很小，在橫向由基本應(yīng)力和附加應(yīng)力組成的合成應(yīng)力仍為壓應(yīng)力，因此在三輥穿孔機(jī)上徑向應(yīng)力與橫向應(yīng)力之差比二輥軋機(jī)要小得多，這就使剪應(yīng)力難于達(dá)到屈服限而不產(chǎn)生塑性變形(或很小的塑性變形)，這樣，產(chǎn)生管坯中心破裂的必要條件不存在，同時(shí)由于橫向不存在拉應(yīng)力，那么中心破裂的充分條件也不充分了。由于三輥構(gòu)成孔型的橢園度小，封閉性好，孔型軋槽底部和頂部各點(diǎn)間線速度差值小，金屬表面受力及變形更加流暢，不均勻變形的應(yīng)力狀態(tài)得到極大改善，從而獲得高精度的壁厚和光潔的內(nèi)外表面質(zhì)量。同時(shí)封閉良好的孔型也避免或減少了管端折疊和毛剌的形成。三輥構(gòu)成孔型使輥縫凸緣區(qū)(荒管既不與軋輥也不與芯棒接觸的區(qū)域)比二輥減少30%，在軋制時(shí)輥縫處金屬的縱向拉應(yīng)力降低，減少了表面質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生，也使主要軋制工具的磨損均勻，降低了消耗。所以，不論施加于管坯上的變形程度有多大，三輥機(jī)都不會(huì)出現(xiàn)孔腔，這樣就避免了在荒管內(nèi)壁產(chǎn)生撕裂的可能性。在三輥穿孔時(shí)金屬的變形狀態(tài)為兩向壓縮一向延伸，應(yīng)力狀態(tài)為兩向壓一向拉(軸向)，軸向滑動(dòng)系數(shù)較二輥大15% 20%甚至更大，軸向滑動(dòng)就小，使金屬變形均勻，得到較好的壁厚偏差，也使得穿孔效率提高大大縮短了穿孔時(shí)間。這不僅對(duì)提高生產(chǎn)能力有利，而且對(duì)延長(zhǎng)頂頭壽命也有很大意義。與二輥斜軋穿孔相比，三輥機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)擴(kuò)大了可穿孔鋼種的范圍，適宜高合金鋼(不銹鋼)的軋制；(2)由于無(wú)導(dǎo)板劃傷和中心撕裂的問(wèn)題，因此荒管內(nèi)外表面質(zhì)量較好；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究資料，單位能耗比二輥穿孔小33% 40% ；(4)穿孔效率比二輥穿孔提高15% 20% ；(5)荒管規(guī)格變換方便；(6)荒管尺寸比較穩(wěn)定，各荒管之間或同一根荒管頭尾之間的外徑差比二輥穿孔小，這一點(diǎn)對(duì)連軋管機(jī)組和二次穿孔是非常重要的；(7)對(duì)中心疏松彡2. 5級(jí)的連鑄坯，穿孔性能良好。3、二次穿孔用二輥斜軋穿孔機(jī)組3. 1、主要技術(shù)參數(shù)
軋輥直徑700mm；軋輥長(zhǎng)度450mm；送進(jìn)角彡12° ；軋輥轉(zhuǎn)速<60轉(zhuǎn)/分；擴(kuò)后外徑<450mm ；擴(kuò)后長(zhǎng)度<6000mm。3. 2、強(qiáng)化穿孔擴(kuò)徑減壁的幾項(xiàng)性能改進(jìn)(1)采用大送進(jìn)角穿孔可以提高穿孔效率，減少純穿孔時(shí)間，提高臨界壓縮率，送進(jìn)角由原來(lái)常用的8°增大到12° 15°。(2)適當(dāng)放大軋輥直徑，以適應(yīng)大送進(jìn)角引起軋制功率的增加的需要，并有利于在保持較高穿出速度的條件下實(shí)現(xiàn)大送進(jìn)角低轉(zhuǎn)速穿孔。(3)合理設(shè)計(jì)軋輥輥型，采用小入口錐角或小錐角雙錐度輥型，以避免因加大送進(jìn)角使變形區(qū)長(zhǎng)度縮短造成咬入困難和后軋卡故障。則出口錐長(zhǎng)度L2>L1(入口錐長(zhǎng)度)。(4)采用大送進(jìn)角低轉(zhuǎn)速穿孔工藝，以適應(yīng)受主電機(jī)功率限制的現(xiàn)有穿孔機(jī)實(shí)現(xiàn)大送進(jìn)角穿孔。送進(jìn)角加大15%、軋輥轉(zhuǎn)速下降10%，主電機(jī)負(fù)荷降低6 8%，純穿孔時(shí)間可縮短3 5%。采用本發(fā)明的不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，縮短了生產(chǎn)周期，減少了切管焊頭及退火次數(shù)，使材料損失率降到最低，提高了成材率；由于采用二次穿孔并合理地選擇了穿孔機(jī)型，可避免內(nèi)裂、壁厚不均等穿孔帶來(lái)的缺陷，大大提高了成品鋼管的質(zhì)量。4、其工藝特點(diǎn)4. 1 二次穿孔一次加熱(1) 一次穿孔后溫度不小于1000°C ；(2) 二次穿孔無(wú)軸向阻力，穿孔時(shí)自然升溫60°C ；4. 2可減除因連鑄帶來(lái)的中心疏松而導(dǎo)致內(nèi)裂紋等缺陷，很適宜連鑄坯的穿孔 (一般穿孔很難掌握)。
具體實(shí)施例方式本不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝的工藝流程為管坯一檢驗(yàn)一剝皮一鋸斷一定心一加熱 —一次穿孔一二次穿孔一水淬一檢驗(yàn)一修磨一冷擴(kuò)和冷拔，其中的一次穿孔采用三輥斜軋穿孔機(jī)將管坯穿孔成厚壁空心坯，二次穿孔采用二輥斜軋穿孔機(jī)將厚壁空心坯減壁擴(kuò)徑成薄壁空心坯；所述的管坯的直徑為130-240mm;所述的厚壁空心坯的直徑為156_288mm，壁厚為12-42mm ；所述的薄壁空心坯的直徑為202_373mm，壁厚為7_36mm。在二次穿孔中，采用的二輥斜軋穿孔機(jī)的軋輥直徑為700mm，軋輥長(zhǎng)度為450mm， 送進(jìn)角> 12°，軋輥轉(zhuǎn)速<60轉(zhuǎn)/分，軋輥輥型采用小入口錐角或小錐角雙錐度輥型。本發(fā)明的不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，達(dá)到了用小直徑管坯生產(chǎn)大直徑不銹鋼荒管的目的，以生產(chǎn)Φ273. 5*9. 53的荒管產(chǎn)品為例，其與原工藝的比較如下原工藝，先采用Φ200πιπι管坯穿孔得到Φ200mm*18mm荒管，再采用下述冷擴(kuò)拔工序0 200mm*18mm —擴(kuò) Φ 220mm*18mm —擴(kuò) Φ240ι πι*17. 75mm —擴(kuò) Φ262ι πι*17. 75mm — 擴(kuò) Φ286ι πι*17. 25mm —擴(kuò) 0 310mm*17mm —拔 Φ301ι πι*15. 5mm —拔 0 294mm*14mm —拔Φ287 *12. 5mm —拔 Φ 280mm*Ilmm —拔 Φ 273. 05mm*9. 53mm。穿孔后，還需擴(kuò)徑 5 道次， 拔制5道次，才能得到Φ273. 5*9. 53的荒管產(chǎn)品。本發(fā)明不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，同樣采用Φ200πιπι管坯，一次穿孔得 0 230mm*18mm(擴(kuò)徑率13% )，二次穿孔得Φ^Omm* 14mm(擴(kuò)徑率18% )，然后采用下述冷擴(kuò)拔工序Φ280mm* 14mm—擴(kuò) Φ294mm*14mm —拔 Φ287mm*12. 5mm—拔 Φ280mm* 11mm—拔 Φ 273. 05mm*9. 53mm。經(jīng)二次穿孔后，僅需擴(kuò)徑1道次，拔制3道次，即可得到Φ 273. 5*9. 53
的荒管產(chǎn)品。不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝與原工藝設(shè)計(jì)相比，可縮短生產(chǎn)周期近40%，提高生產(chǎn)率達(dá)50 %，節(jié)約成本30-50 %。
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，其工藝流程為管坯一檢驗(yàn)一剝皮一鋸斷一定心一加熱一穿孔一水淬一檢驗(yàn)一修磨一冷擴(kuò)和冷拔，其特征在于所述的穿孔分兩次進(jìn)行，包括一次穿孔和二次穿孔，一次穿孔采用三輥斜軋穿孔機(jī)將管坯穿孔成厚壁空心坯，二次穿孔采用二輥斜軋穿孔機(jī)將厚壁空心坯減壁擴(kuò)徑成薄壁空心坯；所述的管坯的直徑為 130-240mm ；所述的厚壁空心坯的直徑為156_288mm，壁厚為12_42mm ；所述的薄壁空心坯的直徑為202-373mm，壁厚為7_36mm。
2.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的二次穿孔中，采用的二輥斜軋穿孔機(jī)的軋輥直徑為700mm，軋輥長(zhǎng)度為450mm，送進(jìn)角> 12°，軋輥轉(zhuǎn)速< 60 轉(zhuǎn)/分，軋輥輥型采用小入口錐角或小錐角雙錐度輥型。
全文摘要
一種不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，其工藝流程為管坯→檢驗(yàn)→剝皮→鋸斷→定心→加熱→一次穿孔→二次穿孔→水淬→檢驗(yàn)→修磨→冷拔，一次穿孔采用三輥斜軋穿孔機(jī)將管坯穿孔成厚壁空心坯，二次穿孔采用二輥斜軋穿孔機(jī)將厚壁空心坯減壁擴(kuò)徑成薄壁空心坯；管坯的直徑為130-240mm；厚壁空心坯的直徑為156-288mm，壁厚為12-42mm；薄壁空心坯的直徑為202-373mm，壁厚為7-36mm。采用本發(fā)明的不銹鋼荒管的生產(chǎn)工藝，縮短了生產(chǎn)周期，減少了切管焊頭及退火次數(shù)，使材料損失率降到最低，提高了成材率；由于采用二次穿孔并合理地選擇了穿孔機(jī)型，可避免內(nèi)裂、壁厚不均等穿孔帶來(lái)的缺陷，大大提高了成品鋼管的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21B19/04GK102274870SQ201010195238
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者錢(qián)樂(lè)中, 黃武軍 申請(qǐng)人:錢(qián)樂(lè)中, 黃武軍