本發(fā)明涉及不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種管道工程用大口徑薄壁無縫不銹鋼生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)大口徑薄壁無縫不銹鋼管主要采用以下幾種生產(chǎn)工藝：第一種，軋管機組供坯+斜軋擴徑機；第二種，軋管機組供坯+整體加熱拉拔式熱擴機；第三種，軋管機組供坯+分段加熱頂推式擴徑機，第四種，軋管機組供坯+內(nèi)鏜外拔機加工+整體加熱拉拔式熱擴機。

其中，第一種工藝是一種將連鑄圓坯經(jīng)由mpm限動芯棒連軋管機組軋制成管坯，再經(jīng)由斜軋擴徑機擴制為成品的生產(chǎn)工藝。該工藝是現(xiàn)代生產(chǎn)大口徑中薄壁無縫鋼管（針對外徑/壁厚≤48的規(guī)格）的最佳方法，然而，該工藝具有前期投資大、生產(chǎn)成本高、建設(shè)周期長等特點。此外，該工藝也有它的局限性，其生產(chǎn)的鋼管壁厚偏差最好只能達到±12.5%，且鋼管內(nèi)外表面質(zhì)量差。

第二種和第三種工藝具有生產(chǎn)工藝簡便、成本低的特點，然而，該工藝制得的鋼管幾何尺寸精度及內(nèi)外表面質(zhì)量差。

第四種工藝適合生產(chǎn)對幾何尺寸精度有一定要求的特薄壁管，然而，其具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低、金屬損耗大、成材率低、成本高等不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種管道工程用大口徑薄壁不銹鋼管生產(chǎn)工藝，能夠使得生產(chǎn)工藝簡化、效率高，且能降低成本，能生產(chǎn)出符合要求的不銹鋼管。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：本發(fā)明所涉及的一種管道工程用大口徑薄壁不銹鋼管生產(chǎn)工藝，依次包括如下步驟：

步驟a、對不銹鋼管坯進行脫脂、固溶熱處理；

步驟b、對步驟a處理后的不銹鋼管進行加熱，加熱至950～1100℃，采用拉拔式擴管機組對對步驟a處理后的不銹鋼管進行擴徑；

所述的擴徑采用小變量多道次的方式；所述的小變量是指每道次擴徑量控制在小于35mm的范圍，并同時確保擴徑后的不銹鋼管的任一截面的外徑公差為±0.75%、壁厚公差為±12.5%；所述的多道次是指重復(fù)2～5次步驟b對不銹鋼管進行擴徑；

步驟c、對經(jīng)過多次擴徑后的不銹鋼管進行第一次矯直；

步驟d、對經(jīng)過第一次矯直的不銹鋼管內(nèi)、外表面進行整體修磨，并控制修磨量為1～1.2mm；

步驟e、對步驟c處理后的不銹鋼管進行超聲波探傷檢驗；

步驟f、對探傷合格的不銹鋼管進行酸洗、水洗、磷化和潤滑；

步驟g、采用精密液壓拉拔機對步驟f處理后的不銹鋼管進行多次拉拔，制備大口徑薄壁不銹鋼管的外徑為600～800mm，并控制不銹鋼管的外徑與壁厚的比值在60～85；每次拉拔時拉拔速度為0.5～2.5m/min，液壓壓力為5～8mpa，將減壁量控制在1.8～2.2mm，減徑量控制在5～9mm；所述大口徑薄壁不銹鋼管的外徑與壁厚的比值為55～75；

步驟h、對步驟g處理后的不銹鋼管進行脫脂、固溶熱處理；

步驟i、對步驟h處理后的不銹鋼管進行第二次矯直、切管、酸洗、檢驗，最后噴標入庫。

作為上述方案的進一步說明，步驟f和i中，所述的酸洗是將不銹鋼管浸入酸洗槽中，酸洗槽中預(yù)先注入了酸洗液，酸洗溫度為為室溫，酸洗時間為30～60min，酸洗結(jié)束后取出不銹鋼管用水沖洗干凈即可；所述的酸洗液包括濃度98%的濃硫酸、過硫酸銨、氟化鉀、8～羥基喹啉、氯化鈉、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉和去離子水；其中，98%的濃硫酸的質(zhì)量百分比為10～20%，過硫酸銨的質(zhì)量百分比為3～5%，氟化鉀的質(zhì)量百分比為3～4%，8～羥基喹啉的質(zhì)量百分比為1～1.5%，氯化鈉的質(zhì)量百分比為0.3～0.5%，硫脲的質(zhì)量百分比為0.1～0.3%，十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分比為0.05～0.1%，余量為去離子水。

作為上述方案的進一步說明，步驟a中，所述的脫脂處理中所使用的脫脂溶液中含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉；所述氫氧化鈉的含量為60～80g/l，所述碳酸鈉的含量為60～80g/l，所述磷酸三鈉的的含量為80～100g/l，余量為去離子水；脫脂處理的溫度為60～80℃，脫脂處理時間為240min。

作為上述方案的進一步說明，步驟a和步驟h中，所述的固溶熱處理，是將不銹鋼放入至1100℃的固溶處理爐中，放置30～60min，取出后放入冷水中冷卻至室溫；所述的的固溶處理爐中充有氮氣與氫氣的混合氣體，氮氣與氫氣的體積比為1：2～1：3。

作為上述方案的進一步說明，步驟f中，所述的磷化是將不銹鋼放入磷化液中浸蝕10～15min，取出后用水清洗；所述的磷化液包括磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅；所述的磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅的質(zhì)量比為1：0.25～0.6：0.25～0.6：1.2～1.4。

作為上述方案的進一步說明，所述的的不銹鋼管坯的外徑為350mm，壁厚為5～15mm。

作為上述方案的進一步說明，于，所述的不銹鋼材料為300系不銹鋼。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所涉及的一種管道工程用大口徑薄壁無縫不銹鋼管生產(chǎn)工藝，能夠提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成本低且生產(chǎn)出的不銹鋼管能夠滿足管道工程施工要求。且本發(fā)明的生產(chǎn)工藝還具有損耗少、適于在批量生產(chǎn)的特點。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明。

實施例一

本實施例所涉及的一種管道工程用大口徑薄壁不銹鋼管生產(chǎn)工藝，依次包括如下步驟：

步驟a、對不銹鋼管坯進行脫脂、固溶熱處理；所選用的不銹鋼材質(zhì)為300系不銹鋼，具體為316l。

脫脂處理中所使用的脫脂溶液中含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉；所氫氧化鈉的含量為60g/l，碳酸鈉的含量為60g/l，磷酸三鈉的的含量為80g/l，余量為去離子水；脫脂處理的溫度為60℃，脫脂處理時間為240min。

固溶熱處理，是將不銹鋼放入至1100℃的固溶處理爐中，放置30min，取出后放入冷水中冷卻至室溫；所述的的固溶處理爐中充有氮氣與氫氣的混合氣體，氮氣與氫氣的體積比為1：2。

步驟b、對步驟a處理后的不銹鋼管進行加熱，加熱至950℃，采用拉拔式擴管機組對對步驟a處理后的不銹鋼管進行擴徑；不銹鋼管坯的外徑為350mm，壁厚為5～15mm。

此步驟中擴徑采用小變量多道次的方式；小變量是指每道次擴徑量控制在小于35mm的范圍，并同時確保擴徑后的不銹鋼管的任一截面的外徑公差為±0.75%、壁厚公差為±12.5%；多道次是指重復(fù)2次步驟b對不銹鋼管進行擴徑。

步驟c、對經(jīng)過多次擴徑后的不銹鋼管進行第一次矯直。

步驟d、對經(jīng)過第一次矯直的不銹鋼管內(nèi)、外表面進行整體修磨，并控制修磨量為1～1.2mm。在經(jīng)過熱擴徑處理之后，由于加熱而在鋼管內(nèi)表面形成了厚度較厚且附著緊密的氧化層，并且在熱擴徑過程中，氧化層脫落后會嵌入內(nèi)壁，形成大小不一的凹坑，這些均會嚴重影響精拔工序的進行，因此，采取內(nèi)外表面整體修磨工藝，修磨量控制可以在0.8mm，從而能夠清除管坯外表面氧化皮以及內(nèi)表面的劃傷、麻坑等缺陷。

步驟e、對步驟c處理后的不銹鋼管進行超聲波探傷檢驗；精拔冷變形過程對管坯的缺陷有放大效應(yīng)，即使是細微的缺陷也會造成鋼管表面缺陷，因此對管坯表面質(zhì)量的控制至關(guān)重要，精拔前應(yīng)對管坯按gb/t5777中l(wèi)2當(dāng)量進行超聲波探傷預(yù)檢，探傷合格后方可進行精拔工序。

步驟f、對探傷合格的不銹鋼管進行酸洗、水洗、磷化和潤滑。

酸洗是將不銹鋼管浸入酸洗槽中，酸洗槽中預(yù)先注入了酸洗液，酸洗溫度為為室溫，酸洗時間為30min，酸洗結(jié)束后取出不銹鋼管用水沖洗干凈即可；所述的酸洗液包括濃度98%的濃硫酸、過硫酸銨、氟化鉀、8～羥基喹啉、氯化鈉、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉和去離子水；其中，98%的濃硫酸的質(zhì)量百分比為10%，過硫酸銨的質(zhì)量百分比為3%，氟化鉀的質(zhì)量百分比為3%，8～羥基喹啉的質(zhì)量百分比為1%，氯化鈉的質(zhì)量百分比為0.3%，硫脲的質(zhì)量百分比為0.1%，十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分比為0.05%，余量為去離子水。

磷化是將不銹鋼放入磷化液中浸蝕10min，取出后用水清洗；所述的磷化液包括磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅；所述的磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅的質(zhì)量比為1：0.25：0.25：1.2。

步驟g、采用精密液壓拉拔機對步驟f處理后的不銹鋼管進行多次拉拔，制備大口徑薄壁不銹鋼管的外徑為600mm，并控制不銹鋼管的外徑與壁厚的比值在60；每次拉拔時拉拔速度為0.5m/min，液壓壓力為5mpa，將減壁量控制在1.8mm，減徑量控制在5mm；所述大口徑薄壁不銹鋼管的外徑與壁厚的比值為55；

步驟h、對步驟g處理后的不銹鋼管進行脫脂、固溶熱處理；

步驟i、對步驟h處理后的不銹鋼管進行第二次矯直、切管、酸洗、檢驗，最后噴標入庫。

實施例二

本實施例所涉及的一種管道工程用大口徑薄壁不銹鋼管生產(chǎn)工藝，依次包括如下步驟：

步驟a、對不銹鋼管坯進行脫脂、固溶熱處理；所選用的不銹鋼材質(zhì)為300系不銹鋼，具體為316l。

脫脂處理中所使用的脫脂溶液中含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉；所氫氧化鈉的含量為80g/l，碳酸鈉的含量為80g/l，磷酸三鈉的的含量為100g/l，余量為去離子水；脫脂處理的溫度為80℃，脫脂處理時間為240min。

固溶熱處理，是將不銹鋼放入至1100℃的固溶處理爐中，放置60min，取出后放入冷水中冷卻至室溫；所述的的固溶處理爐中充有氮氣與氫氣的混合氣體，氮氣與氫氣的體積比為1：3。

步驟b、對步驟a處理后的不銹鋼管進行加熱，加熱至91100℃，采用拉拔式擴管機組對對步驟a處理后的不銹鋼管進行擴徑；不銹鋼管坯的外徑為350mm，壁厚為15mm。

此步驟中擴徑采用小變量多道次的方式；小變量是指每道次擴徑量控制在小于35mm的范圍，并同時確保擴徑后的不銹鋼管的任一截面的外徑公差為±0.75%、壁厚公差為±12.5%；多道次是指重復(fù)5次步驟b對不銹鋼管進行擴徑。

步驟c、對經(jīng)過多次擴徑后的不銹鋼管進行第一次矯直。

步驟d、對經(jīng)過第一次矯直的不銹鋼管內(nèi)、外表面進行整體修磨，并控制修磨量為1～1.2mm。在經(jīng)過熱擴徑處理之后，由于加熱而在鋼管內(nèi)表面形成了厚度較厚且附著緊密的氧化層，并且在熱擴徑過程中，氧化層脫落后會嵌入內(nèi)壁，形成大小不一的凹坑，這些均會嚴重影響精拔工序的進行，因此，采取內(nèi)外表面整體修磨工藝，修磨量控制可以在01.6mm，從而能夠清除管坯外表面氧化皮以及內(nèi)表面的劃傷、麻坑等缺陷。

步驟e、對步驟c處理后的不銹鋼管進行超聲波探傷檢驗；精拔冷變形過程對管坯的缺陷有放大效應(yīng)，即使是細微的缺陷也會造成鋼管表面缺陷，因此對管坯表面質(zhì)量的控制至關(guān)重要，精拔前應(yīng)對管坯按gb/t5777中l(wèi)2當(dāng)量進行超聲波探傷預(yù)檢，探傷合格后方可進行精拔工序。

步驟f、對探傷合格的不銹鋼管進行酸洗、水洗、磷化和潤滑。

酸洗是將不銹鋼管浸入酸洗槽中，酸洗槽中預(yù)先注入了酸洗液，酸洗溫度為為室溫，酸洗時間為60min，酸洗結(jié)束后取出不銹鋼管用水沖洗干凈即可；所述的酸洗液包括濃度98%的濃硫酸、過硫酸銨、氟化鉀、8～羥基喹啉、氯化鈉、硫脲、十二烷基苯磺酸鈉和去離子水；其中，98%的濃硫酸的質(zhì)量百分比為20%，過硫酸銨的質(zhì)量百分比為5%，氟化鉀的質(zhì)量百分比為4%，8～羥基喹啉的質(zhì)量百分比為1.5%，氯化鈉的質(zhì)量百分比為0.5%，硫脲的質(zhì)量百分比為0.3%，十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分比為0.1%，余量為去離子水。

磷化是將不銹鋼放入磷化液中浸蝕15min，取出后用水清洗；所述的磷化液包括磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅；所述的磷酸二氫鋅、磷酸鋅、硝酸鋅、亞硝酸鋅的質(zhì)量比為1：0.6：0.6：1.4。

步驟g、采用精密液壓拉拔機對步驟f處理后的不銹鋼管進行多次拉拔，制備大口徑薄壁不銹鋼管的外徑為4800mm，并控制不銹鋼管的外徑與壁厚的比值在85；每次拉拔時拉拔速度為2.5m/min，液壓壓力為8mpa，將減壁量控制在2.2mm，減徑量控制在9mm；所述大口徑薄壁不銹鋼管的外徑與壁厚的比值為75；

步驟h、對步驟g處理后的不銹鋼管進行脫脂、固溶熱處理；

步驟i、對步驟h處理后的不銹鋼管進行第二次矯直、切管、酸洗、檢驗，最后噴標入庫。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。