[发明专利]连轧管机轧制用大直径芯棒生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种棒体生产工艺，尤其是涉及一种连轧管机轧制用大直径芯棒生产工艺。

背景技术

目前，无缝钢管在我国国民经济建设中有十分重要的地位，无缝钢管广泛应用于石油、军工、造船、机械、汽车、气流体运输等行业。而限动芯棒是无缝钢管轧制的重要工具之一，在轧制钢管过程中将限动芯棒穿入延伸坯内，送入轧机进行轧制，在轧制过程中芯棒一方面在挤压力、推力作用轧制钢管，另一方面受限动力作用，在钢管轧制中保持芯棒限动。轧制完毕后，芯棒从管坯中抽出，输送到冷却台喷水冷却。在轧制过程中，芯棒承受很大挤压力和限动力。芯棒表面在很短时间内(20-40s)温度达650℃左右，随后进行喷水激冷，因此，芯棒使用条件恶劣，芯棒制造要求高才会具有较高的使用寿命。而现有芯棒的制造工艺包括：选择钢材原料、冶炼钢锭、锻制芯棒坯料、去应力退火坯料、第一次校直、球化退火、表面粗车、调质处理、第二次校直、精车等工序，该工艺过程在生产小直径芯棒时，可以得到较高质量的芯棒(因小直径芯棒可以留有较大的加工余量)。但若采用该生产工艺生产大直径的限动芯棒(如直径达到358.1mm的限动芯棒)时，在芯棒锻制完成后，若大直径芯棒如小直径芯棒一样留有较大的加工余量，则使得调质处理时效果不佳(因直径过大，淬火时不能淬透)，导致成品质量较差；若留有较小的加工余量，虽然在调质处理时容易淬透到芯棒的芯部，但是，在粗车以及精车加工中，其车削余量不易控制，尤其是在粗车过程中容易车削过量导致最后形成的成品直径小于所需要求的尺寸，就只能改为小规格的芯棒或直接报废；若粗车过程中车削较少来保证成品尺寸，由于芯棒具有一定弯曲，则会造成在芯棒表面在粗车完成后还有很多凹陷部分车削不到，而在该凹陷部分具有氧化黑皮，影响后面的调质处理质量(①氧化黑皮的存在，掩盖了黑皮下裂纹，易造成芯棒淬火时裂纹扩展而致使整支芯棒报废；②氧化黑皮的存在，降低了淬火时淬火液对工件淬火冷却速度，致使局部组织达不到要求)，也会影响产品质量，影响芯棒的使用寿命。芯棒在加工过程中容易引起裂纹，若该裂纹延伸到芯棒成品直径以内，则同样会影响成品芯棒的使用寿命，若为了消除该裂纹，就需要继续车削(造成直径小于所需的成品直径)，也会造成后续精车完成后芯棒报废或改为小规格芯棒，造成成品率下降。另外，在现有芯棒加工的调质处理中，芯棒一般是放置在热处理炉内的支撑平台上进行调质处理，而芯棒的放置方式是直接平放在该支撑平台上(即芯棒线接触该支撑平台)，而调质处理时，由于芯棒受热发生膨胀，使得芯棒与支撑平台之间具有较大摩擦力，容易引起芯棒较大的弯曲变形，同样会影响产品的质量，降低芯棒的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高大直径芯棒使用寿命的连轧管机轧制用大直径芯棒生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连轧管机轧制用大直径芯棒生产工艺，包括顺序进行的选择钢材原料-冶炼钢锭-锻制芯棒坯料-第一次校直-表面粗车-调质处理-第二次校直-精车，在表面粗车完成后，调质处理之前去除芯棒表面凹陷位置的氧化黑皮。

进一步的是，芯棒外圆表面凹陷位置的氧化黑皮去除后，对进入到芯棒成品尺寸以内的裂纹进行补焊。

进一步的是，精车完成后，抛光芯棒外圆表面。

进一步的是，抛光完成后，对芯棒表面进行镀铬处理。

进一步的是，芯棒坯料锻制完成后，第一次校直之前进行去应力退火处理；并在表面粗车之前，对芯棒坯料进行球化退火处理。

进一步的是，调质处理过程包括依次对芯棒进行的淬火、二次硬化处理以及两次回火处理。

进一步的是，在调质处理过程中，将芯棒横向放置在由至少两个圆柱形滚动体形成的支撑装置上进行调质处理。

进一步的是，冶炼完成后，将钢水放入真空设备中进行真空处理。

进一步的是，对真空处理后形成的钢锭进行电渣重熔处理。

进一步的是，在精车之前对芯棒进行去应力退火处理。

本发明的有益效果是：由于消除了氧化黑皮，可保证后续调质处理的质量，防止氧化黑皮对芯棒质量的影响，从而可使生产得到的芯棒寿命大大提高；而通过补焊修复芯棒表面的裂纹，提高了芯棒成材率；由于调质处理工艺中采用了二次硬化处理，增强了芯棒回火稳定性；由于精车后芯棒表面的抛光处理可使粗糙度降低至0.2-0.3，镀铬后芯棒表面呈镜面，降低了钢管轧制时的摩擦阻力，尤其适合在生产大直径的芯棒上推广使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。