大口径薄壁无缝钢管的冷扩工艺方法.pdf

本发明涉及无缝钢管的冷扩工艺技术，属于冶金技术领域。
    无缝钢管的传统的冷扩方式有两种：一是将一端卷边后放至挡板上加顶塞固定，另一端通过拔管小车的芯棒带动内模运动扩管的牵引法;二是将两端卷边后固定，采用压缩法，通过内模运动扩管。传统的扩管方式金属损耗大，成材率低，稳定性差，弯曲度大，内壁精度低，钢管短，仅适用于单件合金管的拔制，不能形成批量生产，工作效率低。

    本发明的目的是提供一种应用中频加热的大口径薄壁无缝钢管的冷扩工艺方法。

    本发明的目的是这样实现的：先将无缝钢管的两端利用中频加热推管机加热并扩口至所需管径的尺寸，然后对钢管进行酸洗、冲洗、清洗、磷化、皂化润滑后，采用专用扩管装置进行扩制，无缝钢管扩制达到所需的管径尺寸，再对钢管加热至850℃-920℃，进行退火、矫直。当无缝钢管的一管端升温至900℃-1000℃，管端头25～35mm范围内的塑性变形能力提高，钢管的一管口套在扩模上，通过中频加热推管机地传动系统推动扩模向前运动，即将钢管的一管口一次性扩制成功。然后再以同样的方式把另一管口扩制成功。无缝钢管管口扩径后，对钢管进行酸洗、清洗、冲洗、磷化、皂化，充分润滑，以保证扩管时，内模在管内平滑运动，提高薄壁无缝钢管的管壁尺寸精度。所说的中频加热推管机包括电动机1、变速箱2、连接器3、机架4、中频感应装置5、尾座6、扩模8。无缝钢管9置于尾座6内，钢管的一端管口套插在扩模8上，另一端管口顶着挡板，当中频感应装置5对管端加热温升达到900℃-1000℃时，推管机上安装扩模8的主轴向前推进，将管口扩制成所需管径尺寸。所说的专用扩管装置包括电机10、变速箱11、八角轮座12、小车返回机构13、扩管小车15、机架14、套管18、气动压紧装置19、芯棒16。将待扩无缝钢管7置于拉模座17和套管18内，扩模8套设在芯棒16的端部，并套插在无缝钢管的管口，通过气动压紧装置夹紧套管18，起动电机，扩管小车15牵引芯棒，扩模8沿着钢管内壁滑行扩制。钢管扩制达到所需的管径尺寸，再对钢管整体加热升温到850℃-920℃，进行退火、矫直。如果需扩钢管的管径较大，一次扩管完毕后，达不到所需的管径尺寸，可以通过小车返回机构13，将芯棒端的扩模送回钢管扩管始端，再扩制一次，并且可以根据要求更换扩模8。

    本发明采用了中频加热先扩制管口，再采用专用扩管装置扩管，工艺先进，投资少，与传统的扩管方式相比较，金属损耗小、成材率高，质量稳定，管壁精度高，直度好。有很好的推广应用价值。

    附图1为本发明涉及的中频加热推管机结构示意图。

    附图2为本发明涉及的专用扩管装置结构示意图。

    附图3为本发明涉及的专用扩管装置的机架部位的结构示意图。

    下面叙述本发明的一个实施案例。

    将φ140×4.5钢管采用中频加热推管机将两端加热到900-1000℃进行扩口至159mm，然后对钢管进行酸洗、清洗、冲洗、磷化、皂化，采用专用冷扩装置和外径为140.6mm的合金变截面扩模扩制成φ149×4.2的无缝钢管，再进行冲洗、磷化、皂化后，采用外径为151mm的合金变截面扩模扩制成φ159×4的薄壁无缝钢管，最后将钢管加热至850℃-920℃，进行退火、矫直。