一種雙層合金鋼管的成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼管成型技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種雙層合金鋼管的成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合無縫鋼管的制造工藝有很多，如爆炸成型復(fù)合、堆焊成型復(fù)合等，應(yīng)用較廣泛的是采用兩種成品無縫鋼管作為原料進(jìn)行復(fù)合的方法。
[0003]從復(fù)合工藝及變形特點(diǎn)的角度分析，所有的工藝均能制造出雙金屬復(fù)合無縫鋼管:離心鑄造工序與擠壓工序相結(jié)合的工藝，非常適合制造內(nèi)層金屬為鎳基合金等高端復(fù)合管產(chǎn)品，但是該工藝會(huì)導(dǎo)致成材率低的問題，且擠壓工序成本高，因此該工藝的應(yīng)用不廣；采用擠壓工藝制造內(nèi)層合金為不銹鋼的雙層合金鋼管，雖然效果好，但是擠壓成本高；其他復(fù)合工藝均由于結(jié)合強(qiáng)度低等缺陷僅應(yīng)用于低端領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種雙層合金鋼管的成型方法，采用本發(fā)明生產(chǎn)的雙層合金鋼管的內(nèi)外兩層合金結(jié)合牢固，節(jié)約了貴重金屬，降低了材料成本，同時(shí)采用了熱軋工藝成型，降低了成型成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種雙層合金鋼管的成型方法，所述雙層合金鋼管的外層材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)層材質(zhì)為不銹鋼；具體的成型步驟如下:
(1)制備雙層合金鋼管的坯料；分別對(duì)內(nèi)層管坯、外層管坯的復(fù)合接觸面進(jìn)行1:200的錐度加工，表面粗糙度為3.2 μ m ;內(nèi)層管坯、外層管坯之間采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機(jī)將內(nèi)層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170°C-1250°C ；
(4)運(yùn)用穿孔機(jī)將加熱后的坯料進(jìn)行熱穿孔，生產(chǎn)出毛管；
(5)運(yùn)用軋機(jī)將毛管進(jìn)行熱軋制，生產(chǎn)出荒管；
(6)采用定徑機(jī)將荒管熱定徑，生產(chǎn)出雙層合金鋼管。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述雙層合金鋼管的外層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種:10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV、20MnV ;所述雙層合金鋼管的內(nèi)層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種:07Crl9Nil0、07Crl9NillT1、07Crl8NillNb、07Cr25Ni21NbN、1Cr18Ni9NbCu3BN、08Cr18NiIINbFG。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(2)中，對(duì)雙層合金坯料進(jìn)行鏜孔，鏜孔直徑為 20mm-50mm。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(4)中，熱穿孔階段的擴(kuò)徑率在3%_10%，延伸系數(shù)為1.5-2.0。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(5)中，熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小延伸系數(shù)為 1.2-1.8。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述步驟(6)中，熱定徑階段的延伸系數(shù)為1.1-1.4。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明充分發(fā)揮了過盈配合復(fù)合技術(shù)的特點(diǎn)，雙層合金鋼管的坯料結(jié)合層平滑過渡，結(jié)合強(qiáng)度高，保證了采用熱軋工藝生產(chǎn)時(shí)雙層合金之間的有效結(jié)合；把過盈配合復(fù)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和熱軋工藝的低成本的特點(diǎn)相結(jié)合，更凸顯其生產(chǎn)工藝的優(yōu)越性。
[0012]采用本發(fā)明生產(chǎn)的雙層合金鋼管的內(nèi)外兩層合金結(jié)合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強(qiáng)度，內(nèi)層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節(jié)約了貴重金屬，降低了材料成本，同時(shí)采用了熱穿孔和熱軋工序，不僅降低了成型成本，而且降低了能源消耗，提高了企業(yè)的競爭力。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)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。基于本發(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。
[0014]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質(zhì):外層是20#，內(nèi)層是07Crl9NillTi，產(chǎn)品規(guī)格為Φ110_*5.5_ (外層2_+內(nèi)層3.5_)。
[0015]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
(1)制備出雙層合金鋼管的坯料:首先計(jì)算出外層20#和內(nèi)層07Crl9NillTi的坯料尺寸，然后分別對(duì)外層20#坯料的內(nèi)圓和內(nèi)層07Crl9NillTi坯料的外圓進(jìn)行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內(nèi)外層米用過盈配合,裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機(jī)將內(nèi)層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔，鏜孔直徑為30mm；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1180°C-1220V ；
(4)熱穿孔階段，擴(kuò)徑率為6%，延伸系數(shù)為1.8 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小4mm，延伸系數(shù)為1.6 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數(shù)為1.25。
[0016]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質(zhì):外層是16Mn，內(nèi)層是 07Crl8NillNb，產(chǎn)品規(guī)格為 Φ 164.5_*7_ (外層 2.5_+內(nèi)層 4.5mm)。
[0017]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
Cl)制備出雙層合金鋼管的坯料:首先計(jì)算出外層16Mn和內(nèi)層07Crl8NillNb的坯料尺寸，然后分別對(duì)外層16Mn坯料的內(nèi)圓和內(nèi)層07Crl8NillNb坯料的外圓進(jìn)行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內(nèi)外層米用過盈配合,裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機(jī)將內(nèi)層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔，鏜孔直徑為30mm ； (3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1180°C-1220V ；
(4)熱穿孔階段，擴(kuò)徑率為6%，延伸系數(shù)為1.8 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小4mm，延伸系數(shù)為1.6 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數(shù)為1.25。
[0018]實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質(zhì):外層是12MnV，內(nèi)層是 07Cr25Ni21NbN，產(chǎn)品規(guī)格為 Φ89ι?πι*8.5mm (外層 3mm+ 內(nèi)層 5.5mm)?
[0019]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
Cl)制備出雙層合金鋼管的坯料；首先計(jì)算出外層12MnV和內(nèi)層07Cr25Ni21NbN的坯料尺寸，然后分別對(duì)外層12MnV坯料的內(nèi)圓和內(nèi)層07Cr25Ni21NbN坯料的外圓進(jìn)行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內(nèi)外層采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機(jī)將內(nèi)層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊;
(2)對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔，鏜孔直徑為20mm；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1200°C-1230°C ；
(4)熱穿孔階段，擴(kuò)徑率為8%，延伸系數(shù)為2.0 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小5mm，延伸系數(shù)為1.5 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數(shù)為1.15。
[0020]本發(fā)明充分發(fā)揮了過盈配合復(fù)合技術(shù)的特點(diǎn)，雙層合金鋼管的坯料結(jié)合層平滑過渡，結(jié)合強(qiáng)度高，保證了采用熱軋工藝生產(chǎn)時(shí)雙層合金之間的有效結(jié)合；把過盈配合復(fù)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和熱軋工藝的低成本的特點(diǎn)相結(jié)合，更凸顯其生產(chǎn)工藝的優(yōu)越性。
[0021]采用本發(fā)明生產(chǎn)的雙層合金鋼管的內(nèi)外兩層合金結(jié)合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強(qiáng)度，內(nèi)層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節(jié)約了貴重金屬，降低了材料成本，同時(shí)采用了熱穿孔和熱軋工序，不僅降低了成型成本，而且降低了能源消耗，提高了企業(yè)的競爭力。
[0022]對(duì)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)。
[0023]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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述雙層合金鋼管的外層材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)層材質(zhì)為不銹鋼；具體的成型步驟如下: (1)制備雙層合金鋼管的坯料；分別對(duì)內(nèi)層管坯、外層管坯的復(fù)合接觸面進(jìn)行1:200的錐度加工，表面粗糙度為3.2 μ m ;內(nèi)層管坯、外層管坯之間采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機(jī)將內(nèi)層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊； (2)對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔； (3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170°C-1250°C ； (4)運(yùn)用穿孔機(jī)將加熱后的坯料進(jìn)行熱穿孔，生產(chǎn)出毛管； (5)運(yùn)用軋機(jī)將毛管進(jìn)行熱軋制，生產(chǎn)出荒管； (6)采用定徑機(jī)將荒管熱定徑，生產(chǎn)出雙層合金鋼管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述雙層合金鋼管的外層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種:10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV、20MnV ;所述雙層合金鋼管的內(nèi)層材質(zhì)選擇如下鋼中的一種:07Crl9Nil0、07Crl9NillT1、07Crl8NillNb、07Cr25Ni21NbN、10Crl8Ni9NbCu3BN、08Crl8NillNbFG。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(2)中，對(duì)雙層合金還料進(jìn)行Il孔，鍵孔直徑為20mm-50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(4)中，熱穿孔階段的擴(kuò)徑率在3%-10%，延伸系數(shù)為1.5-2.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(5)中，熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小延伸系數(shù)為1.2-1.8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(6)中，熱定徑階段的延伸系數(shù)為1.1-1.4。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層鋼管的外層材質(zhì)為碳鋼，內(nèi)層材質(zhì)為不銹鋼，成型步驟如下：制備雙層合金鋼管的坯料；對(duì)雙層合金鋼管的坯料進(jìn)行鏜孔；將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170℃-1250℃；運(yùn)用穿孔機(jī)將加熱后的坯料進(jìn)行熱穿孔，生產(chǎn)出毛管；運(yùn)用軋機(jī)將毛管進(jìn)行熱軋制，生產(chǎn)出荒管；采用定徑機(jī)將荒管熱定徑，生產(chǎn)出雙層合金鋼管。本發(fā)明充分發(fā)揮了過盈配合復(fù)合技術(shù)，生產(chǎn)的雙層合金鋼管的內(nèi)外兩層合金結(jié)合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強(qiáng)度，內(nèi)層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節(jié)約了貴重金屬，降低了材料成本，同時(shí)采用了熱穿孔和熱軋工序，降低了成型成本，降低了能源消耗，提高了企業(yè)的競爭力。
【IPC分類】B21C37-06
【公開號(hào)】CN104668305
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510060204
【發(fā)明人】王錦永, 葉丙義
【申請(qǐng)人】邯鄲新興特種管材有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日