[发明专利]双层钢管的斜轧成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轧管方法领域。

背景技术

外层为低碳钢、内层为高碳钢的冶金结合的双层钢管的优点是：内层壁具有较高的硬度、耐磨性，而外层壁具有一定的韧性、强度，外层壁对内层壁具有良好的包裹、保护作用。此种结构降低了管子的脆性，提高了管子使用寿命和安全性。

双层钢管的制造过程是：（1）采用离心铸造工艺，首先浇注外层合金，待外层合金凝固后且温度低于其熔点70℃-100℃时，然后把内层合金浇注到管模内，制备出冶金结合离心坯料；（2）机加工去掉内壁、外壁的气孔、麻面、渣层；（3）将具有冶金结合层的管坯加热到一定温度，在斜轧设备中斜轧成一定规格的管子。

现有的生产双层钢管所使用的斜轧工艺为：（1）离心坯料外壁单边加工掉3mm,内壁单边加工掉3mm；（2）坯料在环形炉中加热到1170℃-1220℃；（3）经正常的一次穿孔、轧管、定径工序生产。

通过现有的斜轧工艺生产的双层钢管内壁出现了大量轧折、翘皮等缺陷，合格率仅30%。

发明内容

为了克服现有工艺生产双层钢管时产生的内折、翘皮缺陷，本发明提供一种双层钢管的斜轧成型工艺，该工艺可以有效避免双层钢管内壁上的轧折、内翘皮等缺陷，提高钢管的成材率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种双层钢管的斜轧成型工艺，工艺步骤如下：

第一步，采用离心铸造工艺，首先浇注外层合金，再浇注内层合金，制备成冶金结合的离心坯料；

第二步，将第一步得到的离心坯料的外壁单边加工掉5mm以上,内壁单边加工掉5mm以上；

第三步，将第二步处理好的离心坯料均匀加热到1170℃-1220℃；

第四步，进行第一次穿轧定变形操作得到光管；

第五步，将第四步得到的光管均匀加热到1170℃-1220℃；

第六步，进行第二次穿轧定变形操作得到成品钢管；

第七步，对成品钢管进行矫直，然后切去头、尾，得到目标双层钢管。

所述第一次穿轧定操作的具体步骤为：首先将离心坯料经过穿孔机得到第一毛管，在此阶段，将离心坯料的扩径率控制在3%-10%，延伸系数控制在1.4-1.6；然后将所述第一毛管经过轧管机得到第一荒管，在此阶段，将所述第一毛管的延伸系数控制在1.1-1.4，得到的第一荒管的外径比第一毛管的外径小2mm-8mm；接着将所述第一荒管经过定径机得到第一光管，在此阶段，所述第一荒管的延伸系数控制在1.1-1.35；将得到的光管作为第二次穿轧定变形操作的坯料。

所述第二次穿轧定操作的具体步骤为：首先将光管经过穿孔机得到第二毛管，在此阶段，将所述光管的扩径率控制在3%-5%，延伸系数控制在2-2.6；然后将所述第二毛管经过轧管机得到第二荒管，在此阶段，将所述第一毛管的延伸系数控制在1.2-1.5，得到的第二荒管的外径比第二毛管的外径小2mm-7mm；接着将所述第二荒管经过定径机，在此阶段，将第二荒管的延伸系数设定在1.1-1.3，生产出要求规格的成品钢管。

在加热冶金结合的离心坯料和光管时，加热时间按照离心坯料或光管的厚度计算，加热标准为1.4min-1.6min/mm。

所述双层钢管的外层材质选择如下钢中的一种：10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV、20MnV。

所述双层钢管的内层材质选择如下钢中的一种： GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo、60Mn、65Mn、70Mn。

采用上述技术方案取得的技术进步为：本发明通过加大离心坯料内、外壁单边加工量，有利于将渣层、疏松组织、气孔完全去除；采用了两次穿轧定的变形工序，第一次穿轧定变形改善了离心坯料的铸态组织，细化了晶粒，提高了离心坯料的强度和塑性，第二次穿轧定变形用于生产出要求规格的成品钢管，本发明有效避免了双层钢管生产时出现的轧折、内翘皮等缺陷，大大提高双层钢管的成材率和经济效益，成材率达90%。

附图说明

图1所示为本发明的方法流程图；

图2所示为常规方法制成的双层钢管的内壁状况；

图3所示为实施例1制成的双层钢管的内壁状况。

具体实施方式

下面结合图1和具体实例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

双层钢管材质为：外层为10#低碳钢，内层为GCr15高碳钢，目标产品规格为φ89mm*8.5mm（外层3mm+内层5.5mm）。