[发明专利]生产拖车用大口径高压气瓶的无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产拖车用大口径高压气瓶的无缝钢管的制造方法，属于无缝钢管制造领域

背景技术

近年来，高压气瓶的制造已从采用钢坯经冲孔拉拔制成转向采用薄壁无缝钢管制成，并已成为世界发展趋势。车用CNG拖车瓶和加气站用气瓶需求量大量增加，市场上对大直径气瓶管的需求量也随之增加。气瓶用无缝钢管除了要求钢管的强度等力学性能满足要求外，还要求重量轻，减少不必要的负担，因此对气瓶管的直径、壁厚等几何尺寸精度及内外表面质量要求较高，目前能够生产气瓶管的厂家很少，成本较高。国内该品种规格的钢管均从意大利达尔明钢管厂进口。意大利达尔明钢管厂，坯料采用连铸园坯，由MPM限动芯棒连轧管机供管坯，再采用先进的斜轧扩径机生产工艺生产该品种。该先进的工艺设备是现代生产大直径、中薄壁无缝钢管的最佳方法。但设备投资巨大，成本过高。

江苏诚德钢管股份有限公司开发出了用于制造气瓶用热轧大直径无缝钢管，钢管牌号4130X，钢管外径(D)∮559mm，允许偏差±1.0％；钢管壁厚(S)17.0mm，允许偏差0～+25％。江苏诚德钢管股份有限公司坯料采用连铸圆坯经二次穿孔的生产工艺生产该品种高压气瓶钢管。该生产工艺生产的高压气瓶钢管，产品的尺寸精度差、内、外表面质量差，产品质量不能满足要求，需要通过内外表面机械修磨达到。且产量低、生产成本高。

拖车使用的是大口径高压气瓶管是由大直径中、薄壁厚无缝钢管制备而成的。所使用的无缝钢管直径更大，长度也更长，有时还要求壁更薄，要求有更高的性能，故更难以生产。高质量的大口径高压气瓶用无缝钢管要求：(1)钢管外径∮406～610mm；(2)钢管壁厚10～25mm；(3)钢管长度达11.0m；(4)钢管要通过国家标准GB/T5777中C5当量的超声波探伤；(5)钢管的强韧性好，尤其是在低温下具有较高的冲击性能-40℃冲击值≥40J；(6)屈强比≤0.85；(7)钢管的壁厚公差S±12.5％，且要求钢管横、纵向壁厚均匀，钢管壁厚精度高。本发明要解决的技术问题是提供一种新的生产成本低，产品几何尺寸精度、内外表面质量高的符合要求的制备拖车用大口径高压气瓶中、薄壁厚无缝钢管的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的生产成本低，产品几何尺寸精度、内外表面质量高的符合要求的制备拖车用大口径高压气瓶中、薄壁厚无缝钢管的制备方法。

该方法的方案为将∮500～600mm圆连铸穿孔后经20英寸皮尔格轧机轧制，再经100吨拉拔式扩径机扩制而成。其中，20英寸皮尔格轧机轧制的管坯壁厚公差S_-8⁺¹⁰％，极差≤2.5mm。

本发明方法中100吨拉拔式扩管机组扩制时，采用小变形量多道次的变形方式，总扩径率≤35％，确保成品钢管的尺寸精度；所述小变形量多道次的变形方式是指管坯每加热一次：扩径率控制在25％以下，进行不大于4次扩径减壁，每次扩径量不大于45mm，同时最后1次扩制温度必须大于780℃。

进一步的，该方法包括以下步骤：

a、准备∮500～600mm连铸坯作为坯料；

b、∮500～600mm连铸坯加热：∮500～600mm圆连铸坯在环形炉加热时，要求圆连铸坯在炉内排列的间距为600mm，炉膛保持还原性气氛，加热时间8～12小时，出炉钢温1240～1270℃；

c在线热定心：经环形炉加热的∮500～600mm圆连铸坯采用在线机械热定心，其定心孔中心偏差要求≤5mm；

d加热后的∮500～600mm圆连铸坯采用二辊斜轧穿孔机穿孔制备毛管：要求穿孔后的毛管目视平直，全长外径大小一致；

e将毛管送入20英寸皮尔格轧机上轧制生产管坯。其中管坯壁厚公差S_-8⁺¹⁰％，极差≤2.5mm。

本发明方法中100吨拉拔式扩管机组扩制时，采用小变形量多道次的变形方式，总扩径率≤35％，确保成品钢管的尺寸精度；所述小变形量多道次的变形方式是指管坯每加热一次：扩径率控制在25％以下，进行不大于4次扩径减壁，每次扩径量不大于45mm，同时最后1次扩制温度必须大于780℃。

进一步的，该方法包括以下步骤：

a、准备∮500～600mm连铸坯作为坯料；

b、∮500～600mm连铸坯加热：∮500～600mm圆连铸坯在环形炉加热时，要求圆连铸坯在炉内排列的间距为600mm，炉膛保持还原性气氛，加热时间8～12小时，出炉钢温1240～1270℃；