[发明专利]一种无缝管及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无缝管及其制备方法，包括：对棒坯依次进行预热处理、加热处理和均热处理；将加热后的棒坯送入斜轧穿孔机穿制成荒管；将制得的荒管送入热轧机进行减径减壁处理；将减径减壁处理后得到的管坯送入多机架连轧进行定径处理，得到无缝管管坯；针对调质钢材质无缝管管坯，利用轧制余热进行淬火，然后将淬火后的无缝管管坯回火处理得到调质钢无缝管；针对不锈钢材质无缝管管坯，将定径后的无缝管管坯加热至固溶温度，经水冷后得到不锈钢无缝管。本发明缩短了生产流程，降低了材料损耗率，提高了材料成材率，提高了小孔厚壁无缝管的生产效率。

技术领域

本发明涉无缝管制造技术领域，特别是涉及一种无缝管及其制备方法。

背景技术

随着装备制造业的迅猛发展，用于一些专用设备上的小孔厚壁无缝管的需求量不断增大。

目前工业上生产无缝管方式主要为深孔机加工、热挤压和热穿孔等。其中，热穿孔制管时通过对热态棒坯进行斜轧穿孔制得荒管，而后经热轧减径减壁，再经定径机组轧制，获得目标尺寸的无缝管成品。现有热加工制管技术其主要生产外径与壁厚之比大于7的薄壁无缝管，针对外径与壁厚之比小于5的小直径厚壁无缝管，即小孔厚壁无缝管，其还存在着以下问题：1、穿制小直径厚壁管由于其变形量小，内外层金属变形不均程度大，轧机咬入棒坯后顶头对中性不高且轴向阻力大，加之顶头和顶杆直径小，易发生弯曲或弹跳，导致穿孔过程不稳定，严重时出现轧卡等现象；2、由于管材壁厚较大，其变形量和扩径量小，即使穿透也会导致荒管出现壁厚不均等缺陷，影响成材率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无缝管及其制备方法，以实现小孔厚壁无缝管的制备。具体技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种无缝管的制备方法，包括以下步骤：

加热步骤：对棒坯依次进行预热处理、加热处理和均热处理；

穿孔步骤：将加热后的棒坯送入斜轧穿孔机穿制成荒管，轧辊倾斜角为 4～10°，轧辊入口锥角为2～7°；

热轧步骤：将制得的荒管送入热轧机进行减径减壁处理；

定径步骤：将减径减壁处理后得到的管坯送入多机架连轧进行定径处理，得到无缝管管坯；

热处理步骤：针对调质钢材质无缝管管坯，利用轧制余热进行淬火，然后将淬火后的无缝管管坯高温回火处理，回火温度为500～700℃，回火时间为2～ 4h，得到调质钢无缝管；

针对不锈钢材质无缝管管坯，将定径后的无缝管管坯加热至固溶温度，加热时间为30～60min，经水冷后得到不锈钢无缝管。

在本发明的一种实施方案中，预热处理温度为700～750℃，加热处理温度为1020～1070℃，均热处理温度为1100～1250℃。

在本发明的一种实施方案中，所述斜轧穿孔机包括二辊斜轧穿孔机和三辊斜轧穿孔机，

穿孔步骤中，所述二辊斜轧穿孔机的顶头前压下率为6％～10％，所述三辊斜轧穿孔机的顶头前压下率为7％～16％。

在本发明的一种实施方案中，所述多机架包括第一机架、多个中间机架、以及成品机架，定径步骤中，所述第一机架的轧辊孔型最大减径率不超过1.5％，所述中间机架的减径率为第一机架减径率的2倍，所述成品机架减径率为0。

在本发明的一种实施方案中，加热步骤中，加热时间为t＝K×D，其中D为棒坯直径，K为棒坯的单位加热时间，碳素钢和低合金结构钢的K值范围为5～6.5，中合金钢的K值范围为6.5～8，不锈钢的K值范围为7～10。

在本发明的一种实施方案中，所述斜轧热穿机顶头的材料选自热作模具钢或钼基合金，所述斜轧热穿机顶杆的材料选自热作模具钢或耐热高强钢。

在本发明的一种实施方案中，所述二辊斜轧穿孔机为导盘式二辊斜轧穿孔机。