[发明专利]一种双相不锈钢无缝管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双相不锈钢无缝管的制造方法，具体讲是径壁比3～5的双相不锈钢无缝管的制造方法。

背景技术

钢管外径与壁厚的比值称为径壁比，通常径壁比为10左右的双相不锈钢无缝管工艺简单，生产难度小，普通不锈钢无缝钢管厂均可生产。对于径壁比3～5的无缝管而言，冷、热加工均会超出生产设备的能力范畴，生产难度很大，采用现有的双相不锈钢无缝管的制造方法根本无法满足产品要求，因此，目前径壁比3～5的双相不锈钢无缝管尚无生产工艺。

另外，双相不锈钢拥有奥氏体及铁素体两项并存的组织，热塑性较差，高温下奥氏体和铁素体的变形机制不同，热加工时不均匀的应力和应变分布容易导致裂纹在相界扩展。同时，双相不锈钢的力学性能是奥氏体不锈钢的2倍以上，屈服和抗拉强度高，延伸率较低，冷加工性能较差。因此，对于径壁比3～5双相不锈钢无缝管的生产国内尚无案例。

发明内容

为了克服现有双相不锈钢无缝管的制造方法的上述不足，提供一种径壁比3～5的双相不锈钢无缝管的制造方法，用本发明制造的双相不锈钢无缝管的性能满足 GB/T21833-2008及ASMESA789/790M的标准要求。

本发明的宗旨是针对径壁比3～5双相不锈钢管成品规格合理制定冷、热变形工艺和设备参数，由于双相不锈钢的冷加工硬化作用大，因此冷加工采用了大变形热挤压+小变形多道次的冷拔工艺。

本双相不锈钢无缝管的制造方法包括冷拔与热处理，其特征是：它所制造的双相不锈钢无缝管的径壁比为3～5，热挤压的断面收缩率不小于60%；多道次（3～5道次）的冷拔，每道次的断面收缩率不大于20%；每道次冷拔后都进行一次热处理退火。

详细讲，本双相不锈钢无缝管的制造方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ热挤压

 坯料准备   采用Φ219～Φ247mm锻造坯料，深孔钻加工Φ40～Φ60mm中心通孔； 

坯料预热   坯料在环形炉中预热，环形炉温度设置700±10℃，驻炉时间3h±5min；

感应加热   坯料放入中频感应炉感应加热，感应加热目标温度1180±10℃，保温时间1～3min，加热功率600～650KW，保温功率≯200KW。

挤压    挤压采用Φ78×16～Φ140×40mm的挤压工模具，断面收缩率不小于60%，挤压后30±5s内完成固溶。

挤压后钢管的外径尺寸为78～140mm，壁厚为16～40mm。再依次经矫直、酸洗、修磨、润滑。

Ⅱ冷拔   

第一道次：将Φ78～Φ140mm拉拔至Φ71～Φ133mm，过程控制断面收缩率不大于20%；

第一道次冷拔后的钢管，经脱脂后进行热处理。

Ⅲ 热处理

第一道次冷拔后的钢管，经脱脂后装入连续辊底式退火炉中热处理，目标温度1080±10℃，保温时间不小于3min/mm；保温完成后进行高压水喷淋固溶，保证冷区速度不小于25℃/s。

.经矫直、酸洗、修磨、润滑，再第二道次冷拔。

Ⅳ  冷拔

第二道次：将Φ71～Φ133mm拉拔至Φ64～Φ126mm，过程控制断面收缩率不大于20%；

第二道次冷拔后的钢管，经脱脂后进行热处理。

Ⅴ热处理

第二道次冷拔后的钢管，经脱脂后装入连续辊底式退火炉中热处理，目标温度1080±10℃，保温时间不小于3min/mm；保温完成后进行高压水喷淋固溶，保证冷区速度不小于25℃/s。

热处理后进行矫直、酸洗、修磨、润滑，再第三道次冷拔。

Ⅵ  冷拔

第三道次：将Φ64～Φ126mm拉拔至Φ57～Φ119mm，过程控制断面收缩率不大于20%；

第三道次冷拔后的钢管，经脱脂后进行热处理。

Ⅻ热处理

第三道次冷拔后的钢管，经脱脂后装入连续辊底式退火炉中热处理，目标温度1060±10℃，保温时间不小于3min/mm；保温完成后进行高压水喷淋固溶，保证冷区速度不小于25℃/s。第三道次冷拔后热处理后的钢管，进行矫直、酸洗即为成品。

备注：根据合同（或用户）技术需求，可进行道次的相应增加。

经检验、探伤才能入库。