[发明专利]一种异型无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造无缝钢管产品技术领域，具体地讲，涉及一种制造异型无缝钢管的方法，尤其是涉及一种采用热挤压和冷拔工艺相结合生产异型无缝钢管的方法。

背景技术

异型钢管是除了圆管以外的其他截面形状的钢管的总称，有焊接异型管和异型无缝管。随着建筑钢结构、桥梁、造船、机车车辆、机械加工等工业现代化的发展，异型钢管作为能满足不同受力情况的经济断面型材，越来越受到人们的关注，各种异型钢管需求量日趋攀升。异型钢管更能适应使用条件的特殊性，节约金属和提高零部件制造的劳动生产率。和圆管相比，异型钢管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯、抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。异型钢管根据断截面可分为：椭圆形异型钢管、外方内圆异型钢管、六角形异型钢管、方形异型钢管、八角形异型钢管、半圆形异型钢圆，不等边六角形异型钢管、瓜子形异型钢管等。

目前，制造异型无缝钢管的主要方法有冷拔、电焊、挤压、热轧等，其中冷拔法得到了比较广泛的应用：

一种制造异型无缝钢管的方法是采用冷拔异型无缝钢管的生产工艺，其生产流程包括：管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→润滑→冷拔→热处理→矫直→探伤→标记→入库。该方法是采用冷拔工艺直接生产异型无缝异型无缝钢管产品的方法，该方法具有冷拔成品精度高、表面质量好、钢管横面积更复杂、钢管性能优越等优点。但该方法的冷拔模对供冷拔荒管规格要求严格，所以，一个冷拔模只能适应范围较窄的异型无缝异型无缝钢管生产，在生产规格变化时，需要更换冷拔模，生产规格变化不灵活且更换生产规格所用时间长。

另一种制造异型无缝钢管的方法是用辊式冷弯推挤钢管变形，将焊接管或无缝钢管加工成异型钢管。与冲压、折弯、拉拔等变形方法一样，也是一种属于金属压力加工范畴中的冷弯成形加工工艺。该方法是前期开发投入大，而冷弯成型过程是一个十分复杂的过程，设计生产中存在许多问题，而这些问题往往在调试生产过程中才能发现。例如，前期设计不合理，在调试过程中会出现边浪、袋形波、纵向弯曲、角部皱褶、裂纹及扭曲等变形缺陷。出现上述问题后需再重新设计加工轧辊，会造成人力物力等资源的浪费，使生产成本增加。

发明内容

针对现有技术在制造异型无缝钢管时存在的不足，本发明提供了一种可生产规格变化灵活，并且更换生产规格所用时间短的异型无缝钢管的制造方法。

本发明提供了一种制造异型无缝钢管的方法。所述方法包括以下步骤：对坯材进行钻孔，制得与供冷拔荒管内径相匹配的管坯；对所述管坯进行热挤压，以得到具有预定外径的供冷拔荒管；对所述供冷拔荒管进行退火处理；将所述供冷拔荒管冷拔成型为异型无缝钢管。

在一个示例性实施例中，本发明的制造方法还包括：在仅通过所述钻孔步骤不足以制得具有内径与供冷拔荒管内径相匹配的管坯的情况下，设置在所述钻孔的步骤与所述热挤压步骤之间的热扩孔步骤，所述热扩孔步骤指将所述管坯加热至1100～1220℃，然后扩大所述管坯内径。

在一个示例性实施例中，所述热挤压的步骤采用带芯棒的热挤压模来实现，在所述热挤压的步骤中，所述管坯的温度为1160～1300℃。

在一个示例性实施例中，所述制备方法还可包括在所述退火处理步骤与冷拔成型步骤之间对所述供冷拔荒管进行矫直和探伤处理。并且所述冷拔成型步骤仅对探伤合格的供冷拔荒管进行冷拔成型。

在一个示例性实施例中，所述制造方法还可包括冷拔前处理步骤，所述冷拔前处理步骤包括：在所述探伤步骤之后并在所述冷拔成型步骤之前对经退火处理之后的供冷拔荒管依次进行酸洗、打头、磷化、皂化、烘烤干燥。

在一个示例性实施例中，所述冷拔步骤可采用的冷拔模为弧形模具，所述弧形模具的内弧与所述异型无缝钢管的外弧匹配。

在一个示例性实施例中，所述制备方法还可包括压力矫直步骤，所述压力矫直步骤可采用砧头矫直冷拔成型后的所述异型无缝钢管。

在一个示例性实施例中，所述制造方法还可包括在所述冷拔成型步骤之后对所述异型无缝钢管进行热处理。所述热处理可以为退火、正火、回火、淬火、调质、化学热处理或固溶处理中的至少一种。

在一个示例性实施例中，所述制造方法可通过控制冷拔模内腔形状将所述供冷拔荒管与所述异型无缝钢管的断面面积之比控制为1.01～1.045。