一種鎳基合金n06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，包括計(jì)算坯料規(guī)格、內(nèi)外層金屬管坯的加工、加工好的內(nèi)外層金屬管坯的裝配、對復(fù)合管坯兩端結(jié)合處進(jìn)行密封、將干燥好的復(fù)合管坯進(jìn)行冷擴(kuò)、復(fù)合管坯的兩端面封焊和加工、加工好的復(fù)合管坯的熱擴(kuò)孔、熱擠壓、擠壓荒管的處理一列步驟。本發(fā)明制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的內(nèi)外層金屬之間結(jié)合力強(qiáng)；抗腐蝕性能可達(dá)到鎳基合金N06625純材的性能；可以生產(chǎn)φ325mm以下規(guī)格，長度可以達(dá)到11～12m，克服了現(xiàn)有的采用堆焊工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的抗腐蝕性能及機(jī)械性能不足的缺陷；該復(fù)合制造工藝簡單，成品率高，極大地降低了制造成本。
【專利說明】一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎳基合金N06625雙金屬無縫鋼管制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]雙金屬無縫鋼管是指把性能和價(jià)值不同的鋼種按照特殊要求復(fù)合在一起，以滿足特殊用途的高附加值鋼管產(chǎn)品。在某些特定行業(yè)中，由于需要不同，鋼管內(nèi)外層的金屬成份可以不同。如錨桿行業(yè)，由于外層金屬長時(shí)間接觸水，需要使用耐腐蝕的不銹鋼，而內(nèi)層金屬可以是普通碳鋼。再如油氣輸送管內(nèi)層金屬要求高，需要使用防腐蝕材料，而對外層金屬?zèng)]有特殊要求。根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境選擇內(nèi)外層金屬的合理搭配，在節(jié)省貴重金屬的同時(shí)又可以降低成本。自1991年雙金屬無縫鋼管投入使用以來，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的制造工藝主要是在碳鋼層內(nèi)堆焊鎳基合金N06625，堆焊后內(nèi)層的鎳基合金N06625為鑄態(tài)組織，由于堆焊過程中夾雜物或其他焊接缺陷的引入，導(dǎo)致鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的抗腐蝕性能及機(jī)械性能不足。從耐蝕性能來講，該鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管只相當(dāng)于軋制態(tài)316L或鎳基合金N08825，大大降低了使用性能，同時(shí)，堆焊工藝只適用于內(nèi)徑較大的復(fù)合管，內(nèi)徑越小，堆焊越困難，堆焊后長度越短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，克服了現(xiàn)有的采用堆焊工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的抗腐蝕性能及機(jī)械性能不足的缺陷，極大地降低了制造成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
O計(jì)算坯料規(guī)格:根據(jù)鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的成品尺寸規(guī)格和擠壓比計(jì)算還料規(guī)格；
2)內(nèi)外層金屬管還的加工:分別選取兩種不同材質(zhì)的金屬管還作為外層金屬管還、內(nèi)層金屬管還，對外層金屬管還的內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管還的外表面進(jìn)行車削精加工，并且對外層金屬管坯、內(nèi)層金屬管坯兩端面結(jié)合面處進(jìn)行倒角加工；
3)加工好的內(nèi)外層金屬管坯的裝配:在室溫下將加工好的外層金屬管坯和內(nèi)層金屬管坯裝配，采用間隙配合，外層金屬管坯和內(nèi)層金屬管坯兩端結(jié)合處采用氬弧焊點(diǎn)焊，形成復(fù)合管坯；
4)對復(fù)合管坯兩端結(jié)合處進(jìn)行密封；
5)將干燥好的復(fù)合管坯進(jìn)行冷擴(kuò)，形成過盈配合；
6)復(fù)合管坯的兩端面封焊和加工:對復(fù)合管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，封焊采用氬弧焊打底，電弧焊滿焊，形成倒角焊縫，并精加工復(fù)合管坯內(nèi)表面和熱擴(kuò)孔用喇叭口 ；
7)加工好的復(fù)合管坯的熱擴(kuò)孔、熱擠壓:將加工好的復(fù)合管坯在環(huán)形爐內(nèi)預(yù)熱，然后在一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行一次感應(yīng)加熱，出爐，高壓水除鱗，復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗，再在二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行二次感應(yīng)加熱，出爐，復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擠壓，形成擠壓荒管；
8)擠壓荒管的處理:對擠壓荒管進(jìn)行熱處理，以及后續(xù)的矯直、精整、檢驗(yàn)，得到雙金屬無縫鋼管，最后根據(jù)長度、表面質(zhì)量要求，對復(fù)合管坯進(jìn)行冷軋或冷拔。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟I)中擠壓比控制在3?8之間。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟7)中預(yù)熱溫度為800?950°C，預(yù)熱時(shí)間為2?3h ;—次感應(yīng)加熱溫度為1100?1150°C ;高壓水除鱗壓力為15?23Mpa ;二次感應(yīng)加熱溫度為1100?1180°C ;擠壓速度為100?200mm/s。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述外層金屬管坯的材質(zhì)為碳鋼、低合金鋼和合金鋼中的一種，所述內(nèi)層金屬管還的材質(zhì)為鎳基合金N06625。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟2)中，外層金屬管坯的倒角為寬5?10mm，深10?15mm的半“U”型坡口，內(nèi)層金屬管坯的倒角的直角邊長度為5 X 5mm?10 X 10mm。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟3)中的間隙控制在2mm以內(nèi)。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟4)還包括對復(fù)合管坯內(nèi)壁進(jìn)行牛油石灰潤滑，并在200°C以下干燥。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟5)中對潤滑后的復(fù)合坯進(jìn)行冷擴(kuò)孔，使冷擴(kuò)后復(fù)合管坯形成過盈配合。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟8)中對擠壓荒管進(jìn)行冷軋或冷拔。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用先復(fù)合內(nèi)外層坯料再進(jìn)行擠壓的工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的內(nèi)外層金屬之間結(jié)合力強(qiáng)，內(nèi)層為擠壓態(tài)組織，晶粒細(xì)化，而且內(nèi)層鎳基合金N06625是由電渣工藝鍛坯制得，具有高純凈度的特點(diǎn)；抗腐蝕性能可達(dá)到鎳基合金N06625純材的性能；從復(fù)合管規(guī)格來說，可以生產(chǎn)Φ 325mm以下規(guī)格，長度可以達(dá)到11?12m，克服了現(xiàn)有的采用堆焊工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的抗腐蝕性能及機(jī)械性能不足的缺陷；該復(fù)合制造工藝簡單，成品率高，極大地降低了制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]實(shí)施例1制造X70QS/N06625雙金屬無縫鋼管
請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
1)根據(jù)鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的成品尺寸規(guī)格和擠壓比計(jì)算坯料規(guī)格，設(shè)計(jì)坯料規(guī)格時(shí)，由于鎳基合金N06625屬于高鎳合金，高溫塑性區(qū)間窄，高溫塑性差，擠壓比不超過8 ；
2)內(nèi)外層金屬管坯的加工:外層金屬管坯I采用低合金鋼X70，內(nèi)層金屬管坯3采用鎳基合金N06625，用臥式車床對外層金屬管坯I的內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管坯3的外表面進(jìn)行車削精加工，并且對外層金屬管坯1、內(nèi)層金屬管坯3兩端面2處的外層進(jìn)行寬5mm，深15mm的半“U”形口倒角加工，對外層金屬管坯1、內(nèi)層金屬管坯3兩端面2處的內(nèi)層進(jìn)行直角邊長度為1X 1mm的倒角；
3)加工好的內(nèi)外層金屬管坯的裝配:在室溫下將加工好的外層金屬管坯I和內(nèi)層金屬管坯3裝配，間隙為1.1mm，外層金屬管坯I和內(nèi)層金屬管坯3兩端結(jié)合處采用氬弧焊點(diǎn)焊，形成復(fù)合管坯；
4)采用不干膠(或其他密封措施)對復(fù)合管坯兩端結(jié)合處進(jìn)行密封，內(nèi)壁涂牛油石灰，在200°C以下干燥，保證牛油石灰的潤滑效果；
5)將干燥好的復(fù)合管坯進(jìn)行冷擴(kuò)，形成過盈配合，過盈量0.5mm,冷擴(kuò)可采用擴(kuò)孔機(jī)或其他相關(guān)壓力設(shè)備(根據(jù)復(fù)合坯料的具體規(guī)格，也可以不進(jìn)行冷擴(kuò))；
6)復(fù)合管坯的兩端面封焊和加工:對復(fù)合管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，封焊采用氬弧焊打底，電弧焊滿焊，形成倒角焊縫4，并采用鏜床精加工復(fù)合管坯內(nèi)表面，光潔度1.6 μ m，采用數(shù)控車床，編程控制加工熱擴(kuò)孔用喇叭口 5 ；
7)加工好的復(fù)合管坯的熱擴(kuò)孔、熱擠壓:將加工好的復(fù)合管坯在環(huán)形爐內(nèi)預(yù)熱，預(yù)熱溫度為950°C，預(yù)熱時(shí)間為2.5h ;然后在一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行一次感應(yīng)加熱，溫度為1100°C，出爐，進(jìn)行高壓水除鱗，高壓水除鱗壓力為15Mpa ;復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗，再在二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行二次感應(yīng)加熱，溫度為1150°C，出爐，復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擠壓，擠壓速度為150mm/s，形成擠壓荒管；
8)擠壓荒管的處理:在淬火爐和回火爐內(nèi)對擠壓荒管進(jìn)行熱處理，淬火溫度為920°C，回火溫度為600±10°C,熱處理后用矯直機(jī)矯直,矯直后彎曲度小于對矯直后的管子精整處理,并按要求對力學(xué)性能、表面質(zhì)量、尺寸規(guī)格等進(jìn)行檢驗(yàn):抗拉強(qiáng)度661MPa，屈服強(qiáng)度590MPa，伸長率22%，得到鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管。
[0018]本發(fā)明采用先復(fù)合內(nèi)外層坯料再進(jìn)行擠壓的工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的內(nèi)外層金屬之間結(jié)合力強(qiáng)，內(nèi)層為擠壓態(tài)組織，晶粒細(xì)化，而且內(nèi)層鎳基合金N06625是由電渣工藝鍛坯制得，具有高純凈度的特點(diǎn)；抗腐蝕性能可達(dá)到鎳基合金N06625純材的性能；從復(fù)合管規(guī)格來說，可以生產(chǎn)Φ 325mm以下規(guī)格，長度可以達(dá)到11?12m，克服了現(xiàn)有的采用堆焊工藝制造的鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的抗腐蝕性能及機(jī)械性能不足的缺陷；該復(fù)合制造工藝簡單，成品率高，極大地降低了制造成本。
[0019]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0020]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: O計(jì)算坯料規(guī)格:根據(jù)鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的成品尺寸規(guī)格和擠壓比計(jì)算還料規(guī)格； 2)內(nèi)外層金屬管還的加工:分別選取兩種不同材質(zhì)的金屬管還作為外層金屬管還(I)、內(nèi)層金屬管還(3),對外層金屬管還(I)的內(nèi)表面和內(nèi)層金屬管還(3)的外表面進(jìn)行車削精加工，并且對外層金屬管坯(I )、內(nèi)層金屬管坯(3)兩端面結(jié)合面(2)處進(jìn)行倒角加工； 3)加工好的內(nèi)外層金屬管坯的裝配:在室溫下將加工好的外層金屬管坯(I)和內(nèi)層金屬管坯(3)裝配，采用間隙配合，外層金屬管坯(I)和內(nèi)層金屬管坯(3)兩端結(jié)合處采用氬弧焊點(diǎn)焊，形成復(fù)合管坯； 4)對復(fù)合管坯兩端結(jié)合處進(jìn)行密封； 5)將干燥好的復(fù)合管坯進(jìn)行冷擴(kuò)，形成過盈配合； 6)復(fù)合管坯的兩端面封焊和加工:對復(fù)合管坯兩端面倒角處進(jìn)行封焊，封焊采用氬弧焊打底，電弧焊滿焊，形成倒角焊縫(4)，并精加工復(fù)合管坯內(nèi)表面和熱擴(kuò)孔用喇叭口(5)； 7)加工好的復(fù)合管坯的熱擴(kuò)孔、熱擠壓:將加工好的復(fù)合管坯在環(huán)形爐內(nèi)預(yù)熱，然后在一次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行一次感應(yīng)加熱，出爐，高壓水除鱗，復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擴(kuò)孔，高壓水除鱗，再在二次感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行二次感應(yīng)加熱，出爐，復(fù)合管坯的內(nèi)外表面采用玻璃粉潤滑，熱擠壓，形成擠壓荒管； 8)擠壓荒管的處理:對擠壓荒管進(jìn)行熱處理，以及后續(xù)的矯直、精整、檢驗(yàn)，得到雙金屬無縫鋼管，最后根據(jù)長度、表面質(zhì)量要求，對復(fù)合管坯進(jìn)行冷軋或冷拔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟I)中擠壓比控制在3?8之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟7)中預(yù)熱溫度為800?950°C，預(yù)熱時(shí)間為2?3h ;—次感應(yīng)加熱溫度為1100?1150°C ;高壓水除鱗壓力為15?23Mpa ;二次感應(yīng)加熱溫度為1100?1180°C ;擠壓速度為100?200mm/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述外層金屬管坯(I)的材質(zhì)為碳鋼、低合金鋼和合金鋼中的一種，所述內(nèi)層金屬管坯(3)的材質(zhì)為鎳基合金N06625。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟2)中，外層金屬管還(I)的倒角為寬5?1mm,深10?15mm的半“U”型坡口，內(nèi)層金屬管還(3)的倒角的直角邊長度為5X5mm?1X 10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟3 )中的間隙控制在2_以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟4)還包括對復(fù)合管坯內(nèi)壁進(jìn)行牛油石灰潤滑，并在200°C以下干燥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟5)中對潤滑后的復(fù)合坯進(jìn)行冷擴(kuò)孔，使冷擴(kuò)后復(fù)合管坯形成過盈配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳基合金N06625復(fù)合無縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟8)中對擠壓荒管進(jìn)行冷軋或冷拔。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104384859SQ201410623230
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】劉富強(qiáng), 高杰 申請人:邯鄲新興特種管材有限公司