[发明专利]大变形量超薄壁管的冷轧方法

说明书

本发明涉及钢管轧制技术领域，具体为一种大变形量超薄壁管的冷轧方法。该方法主要是：将钢管送入冷轧机中进行轧制，同时保持钢管送进；轧制过程中，保持钢管送进的同时，使钢管转动，在内外模的共同作用下，钢管发生减壁减径，形成轧管。采用本发明制得的超薄壁管，比市场上采用冷拔法制得的超薄壁管质量更好，其壁厚可达0.15‑0.20mm，内壁及外壁更为光滑，无毛刺，无需后续加工，生产效率更高，具有广阔的市场前景。

技术领域：

本发明涉及钢管轧制技术领域，尤其涉及一种大变形量超薄壁管的冷轧方法。

背景技术：

薄壁管，是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拔制成。薄壁管在我国钢管业中具有重要的地位。

冷轧或冷拔无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm，壁厚小于0.25mm。

现有技术中，这类管子分为冷轧工艺、冷拔工艺和冷拔冷轧联合工艺。冷拔工艺是一种拉伸法，它是将钢管从一个限定形状的内外模配合的口子中，拉拔出来成型的，因此容易产生内壁毛刺、内壁粗糙等各类问题，并且拔制过程中，管壁在金属流动性上也较难控制，极易出现壁厚不均匀的问题。冷轧，是一种压延法，通过内外模的配合对管子挤压，每道次的管型形变量小，因此制作一个冷轧管需要多道次的轧制，虽然管子的质量好，但工艺繁复，生产成本居高不下。通常企业的做法是前道通过冷拔处理，使管坯基本加工成型，然后再使用冷轧工艺，最终使管子成型。这其实是一种折中的方案，无论是管子的质量还是生产成本都有待改进。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，将现有技术中的八道工序整合成一道工序，通过该方法轧制的超薄壁管壁厚能够达到0.15-0.20mm，远低于市场上最薄的0.25mm。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种大变形量超薄壁管的冷轧方法，包括以下步骤：

a、将钢管送入冷轧机中，使钢管内壁套置在内模上，钢管外壁与外模的环槽相接触，并使钢管送进；

b、使冷轧机的外模对钢管进行往复的轧制，通过挤压作用使钢管的管壁发生金属流动，发生减径减壁；

在轧制过程中，在保持钢管送进的同时，使钢管转动；

所述外模包括对称设置的上模和下模，上模和下模均具有环槽，且所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深；

所述内模为一外表面光滑的杆状物，设其直径为d；外模的环槽所对应的直径设为D，则Dmin-d≯2mm。

冷轧刚开始时，由于内模无法对钢管内壁形成有效的反作用力，因此，钢管在不受抵抗的情况下，其外径显著变小，而其壁厚不发生变化。而当，钢管的外径变化到管子的内壁与内模发生接触时，在外模的作用下，外模、钢管和内模刚好发生全面的相互挤压，从此开始，内模开始反用于钢管的内壁，钢管从单一的减径变化为减径减壁的双重运动，最终制成冷轧管。传统的冷轧法，钢管在成型过程中，每道次的变化量是很小的，通常而言需要经过多道次的连轧实现。而本发明采用的外模具有以下特征，“所述环槽的深度在其轧制方向上逐渐加深”，因此，在每次轧制过程中，挤压力以脉冲循环的方式，迅速加大，相当于古法锻打，这对于管壁的形成具有显著加快的作用，因此可以通过单次冷轧实现。

在轧制的整个过程中，前期的减径操作由于阻力相对较小，因此可以采用变径外模进行加速轧制处理，这样可以省去多道次的操作，并且对最终的产品质量没有影响。