專利名稱：車載大口徑高壓氣瓶用無(wú)縫鋼管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與大口徑無(wú)縫鋼管制造方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)大口徑無(wú)縫鋼管主要有以下幾種生產(chǎn)工藝 ⑴連軋管機(jī)組+斜軋擴(kuò)徑機(jī)(第一種形式) ⑵二次斜軋穿孔+均整機(jī)(第二種形式) ⑶周期軋管+拉拔式擴(kuò)管(第三種形式) ⑷軋管機(jī)組供坯+頂推式擴(kuò)徑機(jī)(第四種形式) (5) # 508mm以上的周期軋管機(jī)組(第五種形式)
第一種形式坯料采用連鑄園坯，由MPM限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)供管坯，再采用斜軋擴(kuò)徑機(jī)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)該品種。該先進(jìn)的工藝設(shè)備是現(xiàn)代生產(chǎn)大口徑、中薄壁厚無(wú)縫鋼管的最佳方法。投資大，生產(chǎn)成本高。目前國(guó)外意大利達(dá)爾明鋼管廠、天津無(wú)縫鋼管公司均采用此工藝。第二種形式采用鋼坯經(jīng)二次穿孔，均整機(jī)均勻壁厚制成鋼管。該生產(chǎn)工藝成本低，生產(chǎn)的產(chǎn)品幾何尺寸、內(nèi)外表面質(zhì)量均較差，也就是說(shuō)該生產(chǎn)工藝用于生產(chǎn)低端產(chǎn)品， 或用于供管坯。第三種形式周期軋管+拉拔式擴(kuò)管。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，成本低，但鋼管的幾何精度及內(nèi)外表面質(zhì)量差。第四種形式生產(chǎn)成本低，產(chǎn)量低鋼管的幾何精度及內(nèi)外表面質(zhì)量差。第五種形式適合生產(chǎn)大、中型口徑的無(wú)縫鋼管以及一些大直徑厚壁管等。既可使用軋制坯，也可使用鋼錠與連鑄坯，可批量生產(chǎn)，也可零星生產(chǎn)，生產(chǎn)靈活性大。但產(chǎn)量低， 如一套大型周期軋機(jī)年產(chǎn)量只有20 30萬(wàn)噸左右；作業(yè)率低，一般為60 80% ；工具消耗量大，一般為10公斤/噸管左右；由于周期軋管方式在軋制過(guò)程中軋輥彈跳值大，造成壁厚與外徑偏差大，不能滿足現(xiàn)代產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。上述的第一種工藝投資大，生產(chǎn)成本高，且生產(chǎn)的鋼管內(nèi)外表面粗糙度大于 12 μ m。第二至第五種工藝生產(chǎn)的鋼管的幾何精度及內(nèi)外表面質(zhì)量差。每支鋼管的實(shí)際重量大于中間壁厚的理論重量值。已有的生產(chǎn)工藝不能生產(chǎn)出滿足要求的大口徑高壓氣瓶鋼管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種投資省，生產(chǎn)成本低，鋼管的幾何精度和內(nèi)外表面質(zhì)量高，每支鋼管的實(shí)際重量小于或等于中間壁厚的理論重量值的車載大口徑高壓氣瓶用無(wú)縫鋼管的制造方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明車載大口徑高壓氣瓶用無(wú)縫鋼管的制造方法，包括如下步驟
(1)將圓鑄鋼坯加熱，用錐形輥穿孔機(jī)穿孔后送連軋機(jī)軋管，用脫管機(jī)脫管，得荒管，
(2)將荒管加熱后在頂推式擴(kuò)徑機(jī)擴(kuò)徑，得管坯，(3)將管坯內(nèi)、外表面清理、熱處理、酸洗、清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第一次拔
制，
(4)將第一次拔制后的管坯清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第二次拔制，得成品。圓鑄鋼坯的直徑為350mm或388mm，圓鑄鋼坯在環(huán)形加熱爐中加熱，加熱時(shí)間 240—390分鐘，出爐圓鑄鋼坯溫度為1230— 1250°C。連軋機(jī)為340mmMPM連軋管機(jī)組，出來(lái)的荒管外徑Φ 360mm，壁厚20_^mm，長(zhǎng)度 15——18mm。頂推式擴(kuò)徑機(jī)的前臺(tái)受料長(zhǎng)度大于18mm，中頻感加熱溫度780— 850°C，推制速度控制在 80— 100mm/min，管坯外徑 563— 568mm。管坯熱處理加熱溫度為820士 10°C，保溫時(shí)間40— 60分鐘，隨爐以100— 150°C /h 冷卻至500°C再出爐空冷。酸洗硫酸酸液濃度在10% 20% Je2+濃度不大于250克/升、溫度控制范圍60 70°C，根據(jù)酸液濃度、Fe2+濃度實(shí)際檢測(cè)值確定酸洗時(shí)間。酸洗時(shí)間控制在80 120分鐘， 將鋼管內(nèi)外表面的氧化鐵皮酸洗干凈。沖洗酸洗后的鋼管要在清水槽內(nèi)多次充滿水并傾倒，以倒掉管子內(nèi)存的氧化鐵皮和附著物為止。然后再傾倒放置在沖洗臺(tái)上，用高壓水自上而下逐根進(jìn)行沖洗，直至管內(nèi)流出清水為止。磷化總酸度25 40滴、游離酸度1 4滴、Zn(NO3)2為18 沘克/升、H3PO4 為3 7克/升、SO/—彡2克/升、溫度60 70°C、磷化時(shí)間10 15分鐘。潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑濃度為1. 2 2. 6BN、游離堿度O 1. 5Pt、溫度50 65°C、皂化時(shí)間5 15分鐘。精密液壓拔機(jī)為1000噸精密液壓拔機(jī)，精密液壓拔機(jī)的拔制速度為0. 5—2. 5m/ min，壓力為10 — 12Mpa，外模具Φ 559mm，第一次拔制內(nèi)模具Φ 512 — Φ 523mm，第二次拔制內(nèi)模具為Φ 515 — Φ 5洸讓，成品鋼管壁厚15 — 20mm，長(zhǎng)度11. 0—12. 5mm。本發(fā)明投資省，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)品的幾何精度高，內(nèi)外表面粗糙度小。本發(fā)明生產(chǎn)的鋼管達(dá)到能滿足大口徑高壓氣瓶鋼管要求的以下水平
⑴鋼管外徑559mm ；⑵鋼管壁厚15 20mm ；⑶鋼管長(zhǎng)度11.0 ~ 12. 5m ；⑷鋼管要通過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5777-2008中L2當(dāng)量的超聲波探傷及全長(zhǎng)整體測(cè)量壁厚；⑶鋼管的公差壁厚O +22. 5%mm，外徑士0. 75% ；(6)要求每支鋼管的實(shí)際重量必須小于或等于中間壁厚的理論重量值，⑵鋼管內(nèi)外表面粗糙度Rz < 12μπι。本發(fā)明生產(chǎn)的鋼管與背景技術(shù)中第三種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋼管的比較見(jiàn)下表
權(quán)利要求
1.車載大口徑高壓氣瓶用無(wú)縫鋼管的制造方法，包括如下步驟(1)將圓鑄鋼坯加熱，用錐形輥穿孔機(jī)穿孔后送連軋機(jī)軋管，用脫管機(jī)脫管，得荒管，(2)將荒管加熱后在頂推式擴(kuò)徑機(jī)擴(kuò)徑，得管坯，(3)將管坯內(nèi)、外表面清理、熱處理、酸洗、清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第一次拔制，(4)將第一次拔制后的管坯清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第二次拔制，得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于圓鑄鋼坯的直徑為350mm或388mm，連軋機(jī)為340mmMPM連軋管機(jī)組，精密液壓拔機(jī)為1000噸精密液壓拔機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于圓鑄鋼坯在環(huán)形加熱爐中加熱，加熱時(shí)間240—390分鐘，出爐圓鑄鋼坯溫度為1230— 1250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于連軋機(jī)出來(lái)的荒管外徑Φ360mm，壁厚 20— 26mm，長(zhǎng)度 15 — 18mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于頂推式擴(kuò)徑機(jī)的前臺(tái)受料長(zhǎng)度大于 18mm,中頻感加熱溫度780— 850°C，推制速度80— 100mm/min，管坯外徑563— 568_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于管坯熱處理加熱溫度為820士10°C，保溫時(shí)間40— 60分鐘，隨爐以100— 150°C /h冷卻至500°C再出爐空冷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于精密液壓拔機(jī)的拔制速度為0.5-2. 5m/min，壓力為10 — 12Mpa，外模具Φ559mm，第一次拔制內(nèi)模具Φ512 — Φ523mm，第二次拔制內(nèi)模具為Φ 515 — Φ 5洸_，成品鋼管壁厚15 — 20_，長(zhǎng)度11. O —12. 5_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于酸洗硫酸酸液重量百分濃度在 10% 20%、Fe2+濃度不大于250克/升、溫度控制范圍60 70°C，酸洗時(shí)間控制在80 120分鐘，將鋼管內(nèi)外表面的氧化鐵皮酸洗干凈，沖洗酸洗后的鋼管要在清水槽內(nèi)多次充滿水并傾倒，以倒掉管子內(nèi)存的氧化鐵皮和附著物為止。
9.然后再傾倒放置在沖洗臺(tái)上，用高壓水自上而下逐根進(jìn)行沖洗，直至管內(nèi)流出清水為止，磷化總酸度25 40滴、游離酸度1 4滴、Zn (NO3) 2為18 沘克/升、H3PO4為3 7克/升、SO/—彡2克/升、溫度60 70°C、磷化時(shí)間10 15分鐘，潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑濃度為1. 2 2. 6BN、游離堿度O 1. 5Pt、溫度50 65°C、皂化時(shí)間5 15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明為車載大口徑高壓氣瓶用無(wú)縫鋼管的制造方法，解決已有方法生產(chǎn)成本高，鋼管的幾何尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量不能滿足大口徑高壓氣瓶要求的問(wèn)題。包括如下步驟(1)將圓鑄鋼坯加熱，用錐形輥穿孔機(jī)穿孔后送連軋機(jī)軋管，用脫管機(jī)脫管，得荒管，(2)將荒管加熱后在頂推式擴(kuò)徑機(jī)擴(kuò)徑，得管坯，(3)將管坯內(nèi)、外表面清理、熱處理、酸洗、清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第一次拔制，(4)將第一次拔制后的管坯清洗、磷化、潤(rùn)滑后送精密液壓拔機(jī)第二次拔制得成品。
文檔編號(hào)B21C37/06GK102303065SQ201110166788
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者劉云濤, 呂建鋼, 尹人潔, 張濤, 楊明安, 鄧久鴻 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司