无缝钢管的制造方法.pdf

本发明公开了一种无缝钢管的制造方法，用于制造尿素级不锈钢无缝钢管，包含如下步骤：1)在1040℃温度附近对圆棒进行低温穿孔；2)对坯料进行第一次酸洗；3)对酸洗过的坯料进行修磨、轧拔联合、去油；4)判断是否满足成品要求，如否则进行中间品固溶热处理、矫直、酸洗并重复第3步；5)如是则进行成品固溶热处理、矫直和成品定切；6)将成品进行酸洗；本发明解决了现有技术存在的问题，提供了节约能源、工序简单的无缝钢管的制造方法。

1、  一种无缝钢管的制造方法，用于制造尿素级不锈钢无缝钢管，包含如下步骤：
1)在1040℃温度附近对圆棒进行低温穿孔；
2)对坯料进行第一次酸洗；
3)对酸洗过的坯料进行修磨、轧拔联合、去油；
4)判断是否满足成品要求，如否则进行中间品固溶热处理、矫直、酸洗并重复第3步；
5)如是则进行成品固溶热处理、矫直和成品定切；
6)将成品进行酸洗。

2、  一种如权利要求1所述的无缝钢管的制造方法，其特征在：所述的对中间品固溶热处理时，温度为1040℃。

3、  一种如权利要求2所述的无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述的对成品固溶热处理时，温度为1020℃。

4、  一种如权利要求3所述的无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述的尿素级不锈钢包含：
重量百分比不超过0.02％的C；
重量百分比介于24.0％至26.0％之间的Cr；
重量百分比介于21.0％至23.0％之间的Ni；
重量百分比介于2.0％至2.5％之间的Mo；
重量百分比介于0.1％至0.16％之间的N；
重量百分比不超过0.7％的Si；
重量百分比不超过2.0％的Mn；
重量百分比不超过0.025％的P；
重量百分比不超过0.010％的S；
及余量的Fe。

5、  根据权利要求4述的无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述的对坯料进行第一次酸洗步骤前还有一个材料检验步骤，所述的材料检验步骤包含尺寸检验、表面检验、质量检验、化学成份检验。

6、  根据权利要求5所述的无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述的成品酸洗步骤后还有一个成品检验步骤。

7、  根据权利要求6所述的无缝钢管的制造方法，其特征在于：所述的成品检验包括表面检验、水压检测、涡流探伤、超声波探伤、晶间腐蚀测试、晶粒度测试、拉力试验、扩口试验、压扁测试、硬度测试、碳硫分析。

无缝钢管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种无缝钢管的制造方法，特别是涉及一种尿素级不锈钢无缝钢管的制造方法。
背景技术
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。无缝钢管因具有中空截面，所以大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。无缝钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，还广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等，用无缝钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用无缝钢管来制造。无缝钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要无缝钢管来制造。
UNS S31050(国标：00Cr25Ni22M02N)/1.4466，主要特征：具有高温、高压尿素甲铵溶液的强腐蚀性、焊接性能好，专门用于尿素工业，故称尿素级不锈钢。尿素级不锈钢都需要进行休氏试验和选择性腐蚀试验。试验条件非常苛刻，一般的不锈钢难以通过，相应的钢管制造工艺也与以往的钢种不同。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种节约能源、工序简单的无缝钢管的制造方法。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种无缝钢管的制造方法，用于制造尿素级不锈钢无缝钢管，包含如下步骤：
1)在1040℃温度附近对圆棒进行低温穿孔；
2)对坯料进行第一次酸洗；
3)对酸洗过的坯料进行修磨、轧拔联合、去油；
4)判断是否满足成品要求，如否则进行中间品固溶热处理、矫直、酸洗并重复第3步；
5)如是则进行成品固溶热处理、矫直和成品定切；
6)将成品进行酸洗。
作为本发明一个较佳实施例，所述的对中间品固溶热处理时，温度为1040℃。
作为本发明一个较佳实施例，所述的对成品固溶热处理时，温度为1020℃。
作为本发明一个较佳实施例，所述的尿素级不锈钢包含：
重量百分比不超过0.02％的C；
重量百分比介于24.0％至26.0％之间的Cr；
重量百分比介于21.0％至23.0％之间的Ni；
重量百分比介于2.0％至2.5％之间的Mo；
重量百分比介于0.1％至0.16％之间的N；
重量百分比不超过0.7％的Si；
重量百分比不超过2.0％的Mn；
重量百分比不超过0.025％的P；
重量百分比不超过0.010％的S；
及余量的Fe。
作为本发明一个较佳实施例，所述的对坯料进行第一次酸洗步骤前还有一个材料检验步骤，所述的材料检验步骤包含尺寸检验、表面检验、质量检验、化学成份检验。
作为本发明一个较佳实施例，所述的成品酸洗步骤后还有一个成品检验步骤。
作为本发明一个较佳实施例，所述的成品检验包括表面检验、水压检测、涡流探伤、超声波探伤、晶间腐蚀测试、晶粒度测试、拉力试验、扩口试验、压扁测试、硬度测试、碳硫分析。
由于采用了上述技术方案，使得本发明具有以下优点：经过多次修磨、平口、去油、固溶热处理、矫直、酸洗等工序，产品品质保证；在相应半成品和成品固溶热处理条件下制造出的不锈钢钢管具有高温、高压尿素甲铵溶液的强腐蚀性、焊接性能好。
附图说明
附图1为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明揭示的无缝钢管制造方法，主要用于制造尿素级不锈钢，具体的为牌号为UNS S31050(国标：00Cr25Ni22M02N)/1.4466的不锈钢，它包含：
重量百分比不超过0.02％的C；
重量百分比介于24.0％至26.0％之间的Cr；
重量百分比介于21.0％至23.0％之间的Ni；
重量百分比介于2.0％至2.5％之间的Mo；
重量百分比介于0.1％至0.16％之间的N；
重量百分比不超过0.7％的Si；
重量百分比不超过2.0％的Mn；
重量百分比不超过0.025％的P；
重量百分比不超过0.010％的S；
及余量的Fe。
使用尿素级不锈钢做无缝钢管，使无缝钢管具有高温、高压尿素甲铵溶液的强腐蚀性、焊接性能好。
该钢种的物理性能为：
密度：7.9g/cm3
弹性模量：158-195GPa
热导率：13W/m℃
硬度：Rockwell B≤95
热膨胀系数(20-100℃)：15.5x10^-6℃
工作温度约量：-200至+300℃
主要用于化工，石油，尿素设备，制成锻件、棒材、板材、带材、环件、丝材、螺栓、弹簧等协商供应。
参见附图1，低温穿孔S00，是指将圆棒在温度为1040℃下进行穿孔，形成坯料。通过在此温度下进行穿孔，可以提高晶间腐蚀能力，减少金属消耗，节省了能源，提高管子成材率，对国家资源不造成浪费。
材料检验S01指对原料进行检验，包含尺寸检验、表面检验、质量检验、化学成份检验。
第一次酸洗S02是指使用酸洗液对钢管原料进行酸洗，洗除原料上的氧化物，便于后续加工。
修磨S03，是将原料上的缺陷处打磨掉，便于后续加工设备对无缝钢管进行处理。
对修磨后的坯料进行平口、打头或焊头两个步骤，为轧拔联合S05做准备，小变形量入＝1.15-1.45，是指通过用冷轧、冷拔的方法加工原料，使原料形成钢管型的方法，在加工的工程中，可以在冷轧工艺中加入冷轧油，加入冷轧油后，可以有效降低磨擦系数，提供相应的轧制力，轧制能耗低，获得满意的轧制参数；使表面光亮度高、轧延厚度均匀；冷却效果好，能迅速带走轧制热，保护轧辊及轧件；有短期的防锈性能，可提供轧件临时防锈保护。冷拔就是在不加热的情况下对金属用冷拔机拔长，冷轧和冷拔都不需要加热，使工艺不用在高温下进行，节约能源。
去油S06，因为轧拔联合S05中常需要润滑、加入冷轧油等辅助材料，所以需要一个将这些辅助的油进行去除，方便后续生产。
中间品固溶热处理S07指将中间品加热至1040℃，保持一定的时间后，快速冷却到室温的操作。在此温度下进行固溶热处理，有助于提升钢管的品质。经过中间品固溶热处理步骤后，无缝钢管的硬度会较低，但是具有很高的加工硬化能力以及优良的耐磨性和韧性，不仅便于后续的操作，而且在后续加工的过程中硬度也会不断加强。
矫直S08是指对无缝钢管的形状缺陷进行的矫正，在轧拔联合步骤后进行热处理，无缝钢管会产生一定的形变，所以需要对无缝钢管进行矫直S07，矫直方法可以为压力矫直、辊式矫直(包括直辊矫直和斜辊矫直)、张力矫直和拉伸弯曲矫直。
酸洗S09指对生产的无缝钢管利用酸溶液去除其表面上的氧化皮和锈蚀物的方法。
成品固溶热处理S10，成品固溶热处理S10是将无缝钢管加热至介于1020℃，保温时间与无缝钢管壁厚之间的关系为(3-4)min/mm，其中mm表示壁厚的单位毫米，min表示保温时间的单位分钟，保温时间在此基础上一般为3-4倍的壁厚。经过上述半成品和成品固溶热处理后，尤其在适宜的温度下，制造的钢管能充分发挥此钢种的优异性能。尤其使得钢管成份均与化，细化晶粒，消除应力，提高了韧性及延伸性，改善机械性能，综合机械性能好。为下一道工序做好组织准备，酸洗后更能达到光洁的表面质量。
成品定切S11是将无缝钢管切成要求的尺寸。
成品酸洗S12是对无缝钢管利用酸溶液去除其表面上的氧化皮和锈蚀物的方法，因为在成品定切S10后，可能还是会对无缝钢管造成损伤，所以最后还需要进行该步骤，确保成品的品质。
成品检验S13是对生产完成的无缝钢管进行检验，成品检验的内容可以为表面检验、水压检测、涡流探伤、超声波探伤、晶间腐蚀测试、晶粒度测试、拉力试验、扩口试验、压扁测试、硬度测试、碳硫分析。
下面结合附图1详细介绍无缝钢管的制造过程，首先将圆棒经过低温穿孔S00，在此温度下经过穿孔后，形成坯料，无缝钢管的坯料生产前需进行材料检验S01，用于保证原料的品质，确保后续生产的良率；经过材料检验S01合格的无缝钢管原料进行第一次酸洗S02，用于洗除原料上的氧化物，便于后续加工；经过第一次酸洗S02后依次开始步骤修磨S03、平口、打头或焊头，然后进行轧拔联合S05、去油S06，这时需要判断生产出来的无缝钢管是否已达到成品的要求，如果未达到成品的要求，则进行中间品固溶热处理S07、矫直S08、酸洗S09，然后再次进行修磨S03、轧拔联合S05、去油S06，并判断是否达到成品要求，如果已达到成品的要求，则依次进行成品固溶热处理S10、矫直S08、成品定切S11、成品酸洗S12，需要特别提及的是，可以根据生产的需要设定循环重复多次中间品固溶热处理S07、矫直S08、酸洗S09、修磨S03、轧拔联合S05、去油S06，循环的次数根据不同的原料和不同的尺寸可以设定不同，设定固定的循环次数后，后续工业生产就可以依设定的循环次数进行生产，而不需要人工进行判断，节约人力，也利于工业生产的连贯和快速；对已完成的无缝钢管进行完成品酸洗S12后，可以根据需要设定是否需要进行成品检验S13，而成品检验S13的项目也可以根据不同的需要设定。
通过上述实施方式，不难看出本发明是一种节约能源、工序简单的无缝钢管的制造方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。