一種高精度冷拔鋼管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高精度冷拔鋼管的制造方法，該制造方法包括如下步驟：加熱：將管坯在環(huán)形爐中加熱，保證管坯加熱均勻；穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔；退火：將管坯退火；冷軋：將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，得到軋制管；去應(yīng)力退火：將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，得到退火管坯；酸洗處理：將退火管坯進(jìn)行酸洗，去除表面的銹皮；磷化處理：在管坯的表面形成磷酸鋅的化學(xué)生成覆膜；皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜；冷拔：將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管；成品熱處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，降低冷拔管的殘余應(yīng)力；熱矯直處理：得到高精度冷拔鋼管。本發(fā)明的方法得到精度高、表面性能優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管。
【專利說明】一種高精度冷拔鋼管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼管制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高精度冷拔鋼管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為碳素鋼、合金鋼或不銹鋼等機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管的冷加工法，公知的有由拉拔機(jī) 進(jìn)行的拉拔加工法和由皮爾格式軋機(jī)進(jìn)行的軋制加工法。其中，由拉拔機(jī)進(jìn)行的拉拔加工 法，與由皮爾格式扎機(jī)進(jìn)行的軋制加工法相比，可以高效率地制造冷加工鋼管，但產(chǎn)品精度 得不到保證。目前制約冷拔鋼管精度提高的主要技術(shù)難點(diǎn)有：熱處理工藝和矯直方法不合 理造成冷拔鋼管殘余應(yīng)力過高、幾何尺寸精度差等。這些問題導(dǎo)致目前冷拔鋼管性能不穩(wěn) 定，制約了我國冷拔鋼管的發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高精度冷拔鋼管的制造方 法，該方法得到精度高、表面性能優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管。
[0004] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種高精度冷拔鋼管的制造方法包括如下步驟：
[0005] (1)、加熱：將33Mn2V管坯在環(huán)形爐中加熱至1300?1380°C，加熱時間為4?5小 時，從而保證管述加熱均勻；
[0006] (2)、穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔，穿孔后形成的毛管的溫度控制在1250? 1350°C，并目控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量；
[0007] (3)、退火：將管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，并目控制退火溫度為600? 700°C，退火時間為70?90min，得到退火硬度（HV)為210?217的退火管坯；
[0008] (4)、冷軋：將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，乳管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)為50?60次 /!11；[11，管述的每次送進(jìn)長度為6?7mm/次，得到乳制管；
[0009] (5)、去應(yīng)力退火：將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退 火管坯，目的在于確保鋼管的強(qiáng)度，當(dāng)退火溫度過高時，加工應(yīng)變恢復(fù)，不能得到加工硬化 的效果，退火溫度為550?650°C，可以得到加工硬化的效果，為了除去冷軋鋼管的強(qiáng)度偏 差，冷乳鋼管的爐內(nèi)保持時間為10?20分鐘；
[0010] (6)、酸洗處理：將退火管坯進(jìn)行酸洗，去除表面的銹皮，鹽酸濃度：7?19%，酸洗 時間：35?60分鐘，再中和池翻滾，翻滾次數(shù)：2?3次，中和液PH值：9?10,再經(jīng)清水池 翻滾，翻滾次數(shù)：2?3次；
[0011] (7)、磷化處理：在管坯的表面形成磷酸鋅的化學(xué)生成覆膜，磷酸鋅濃度：20? 30%，磷化液溫度：68?75°C，磷化時間：10?20分鐘，磷化液游離酸度：4?7,磷化液總 酸度：45?75 ;
[0012] (8)、皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜，皂化溫度：55?75°C，皂化時 間：8?15分鐘，皂化液PH值：8?9 ;
[0013] (9)、冷拔：將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工藝，模具塞頭與管內(nèi) 徑間距：3?5mm，拔機(jī)最大拉拔力：350?450t，阜化管拔前停放時間：72?96h ;
[0014] (10)、成品熱處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，淬火溫度為800?900°C，淬 火介質(zhì)為水，回火溫度在550?650°C，降低冷拔管的殘余應(yīng)力；
[0015] (11)、熱矯直處理：在低溫回火爐中保溫45?60分鐘，再進(jìn)行熱矯直處理，熱矯 直溫度450?48CTC，得外徑公差：小于+1. 0%，壁厚公差：小于10%，外徑不圓度：小于 0. 4%，壁厚不均度：小于10%的高精度冷拔鋼管。
[0016] 本發(fā)明的方法得到精度高、表面性能優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼管。

【具體實(shí)施方式】：
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018] 實(shí)施例一：
[0019] 以制備直徑為114. 3mm并且孔壁壁厚為6. 3mm的33Mn2V鋼管為例，包括以下步 驟：
[0020] (1)、加熱：將33Mn2V管坯在環(huán)形爐中加熱至1300°C，加熱時間為4小時，從而保 證管坯加熱均勻；
[0021] (2)、穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔，穿孔后形成的毛管的溫度控制在1250°C，并目 控制穿孔偏心率為4%，對管坯進(jìn)行目測檢驗(yàn)，藉以去除管坯表面的毛刺、翹皮，如果管坯表 面出現(xiàn)或存在明顯的即肉眼顯見的凹坑、乳傷和裂紋，則應(yīng)剔除，避免流入下一工序，以控 制管述表面質(zhì)量；
[0022] (3)、退火：將管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，并目控制退火溫度為600°C，退 火時間為70min，得到退火硬度（HV)為210的退火管坯；
[0023] (4)、冷軋：將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，乳管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)為50次/ min,管述的每次送進(jìn)長度為6mm/次,得到乳制管；
[0024] (5)、去應(yīng)力退火：將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退 火管坯，目的在于確保鋼管的強(qiáng)度，當(dāng)退火溫度過高時，加工應(yīng)變恢復(fù)，不能得到加工硬化 的效果，退火溫度為550°C，可以得到加工硬化的效果，為了除去冷軋鋼管的強(qiáng)度偏差，冷軋 鋼管的爐內(nèi)保持時間為10分鐘；
[0025] (6)、酸洗處理：將退火管坯進(jìn)行酸洗，去除表面的銹皮，鹽酸濃度：7%，酸洗時 間：35分鐘，再中和池翻滾，翻滾次數(shù)：2次，中和液PH值：9,再經(jīng)清水池翻滾，翻滾次數(shù)：2 次；
[0026] (7)、磷化處理：在管坯的表面形成磷酸鋅的化學(xué)生成覆膜，磷酸鋅濃度：20%，磷 化液溫度：68°C，磷化時間：10分鐘，磷化液游離酸度：4,磷化液總酸度：45 ;
[0027] (8)、皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜，皂化溫度：55°C，皂化時間：8分 鐘，皂化液PH值：8 ;
[0028] (9)、冷拔：將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工藝，模具塞頭與管內(nèi) 徑間距：3mm，拔機(jī)最大拉拔力：350t，阜化管拔前停放時間：72h ;
[0029] (10)、成品熱處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，淬火溫度為800°C，淬火介 質(zhì)為水，回火溫度在550°C，降低冷拔管的殘余應(yīng)力；
[0030] (11)、熱矯直處理：在低溫回火爐中保溫45分鐘，再進(jìn)行熱矯直處理，熱矯直溫度 450°C，得外徑公差：+0. 5%，壁厚公差：8%，外徑不圓度：0. 3%，壁厚不均度：6%的高精度 冷拔鋼管。
[0031] 本實(shí)施例得到的產(chǎn)品經(jīng)檢測，所檢項(xiàng)目符合GB/T3639-2009標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品合格，滿足 了用戶對精度的要求。
[0032] -種高精度冷拔鋼管與常規(guī)鋼管的技術(shù)性能比較

【權(quán)利要求】
1. 一種高精度冷拔鋼管的制造方法包括如下步驟： (1) 、加熱：將33Mn2V管坯在環(huán)形爐中加熱至1300?1380°C，加熱時間為4?5小時， 從而保證管述加熱均勻； (2) 、穿孔：熱管坯經(jīng)穿孔機(jī)穿孔，穿孔后形成的毛管的溫度控制在1250?1350°C，并 目控制穿孔偏心率以及控制管坯表面質(zhì)量； (3) 、退火：將管坯引入連續(xù)式退火爐中進(jìn)行退火，并目控制退火溫度為600?700°C， 退火時間為70?90min，得到退火硬度（HV)為210?217的退火管坯； (4) 、冷軋：將退火管坯引入軋管機(jī)冷軋，乳管機(jī)的機(jī)頭架的往復(fù)次數(shù)為50?60次/ min,管述的每次送進(jìn)長度為6?7mm/次，得到乳制管； (5) 、去應(yīng)力退火：將軋制管引入加熱爐中加熱并且保溫，隨爐冷卻后出爐，得到退火管 坯，目的在于確保鋼管的強(qiáng)度，當(dāng)退火溫度過高時，加工應(yīng)變恢復(fù)，不能得到加工硬化的效 果，退火溫度為550?650°C，可以得到加工硬化的效果，為了除去冷軋鋼管的強(qiáng)度偏差，冷 乳鋼管的爐內(nèi)保持時間為10?20分鐘； (6) 、酸洗處理：將退火管坯進(jìn)行酸洗，去除表面的銹皮，鹽酸濃度：7?19%，酸洗時 間：35?60分鐘，再中和池翻滾，翻滾次數(shù)：2?3次，中和液PH值：9?10,再經(jīng)清水池翻 滾，翻滾次數(shù)：2?3次； (7) 、磷化處理：在管坯的表面形成磷酸鋅的化學(xué)生成覆膜，磷酸鋅濃度：20?30%， 磷化液溫度：68?75°C，磷化時間：10?20分鐘，磷化液游離酸度：4?7,磷化液總酸度：45 ?75 ; (8) 、皂化處理：在覆膜上形成金屬皂等潤滑覆膜，皂化溫度：55?75°C，皂化時間： 8?15分鐘，皂化液PH值：8?9 ; (9) 、冷拔：將待冷拔管坯進(jìn)行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工藝，模具塞頭與管內(nèi)徑間 距：3?5mm，拔機(jī)最大拉拔力：350?450t，阜化管拔前停放時間：72?96h ; (10) 、成品熱處理：采用淬火后再回火的熱處理工藝，淬火溫度為800?900°C，淬火介 質(zhì)為水，回火溫度在550?650°C，降低冷拔管的殘余應(yīng)力； (11) 、熱矯直處理：在低溫回火爐中保溫45?60分鐘，再進(jìn)行熱矯直處理，熱矯直溫度 450?480°C，得外徑公差：小于+1.0%，壁厚公差：小于10%，外徑不圓度：小于0.4%，壁 厚不均度：小于10%的高精度冷拔鋼管。
【文檔編號】B21C37/06GK104338779SQ201310339378
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】許衛(wèi)東 申請人:無錫大金高精度冷拔鋼管有限公司