專利名稱：一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鐵基合金的熱處理技術領域，尤其涉及一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法。
背景技術：
通過離心澆注工藝，制備出外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬管坯，然后再經(jīng)過熱軋或者熱擠壓工藝，能夠成功生產(chǎn)出性能較高的成品管。但是熱加工工藝只能生產(chǎn)出壁厚5mm以上的成品管，若想生產(chǎn)出壁厚更小、尺寸精度更高的復合管，一般將熱軋無縫鋼管作為坯料，通過冷軋冷拔的方式進行。熱軋無縫鋼管外表面和內(nèi)壁布滿氧化鐵皮及油污，冷軋冷拔前需要進行坯料處理，同時冷軋冷拔后，也要去除管身上的冷軋油或冷拔油。單金屬管子的氧化皮、油污去除一般采用酸洗的方法，酸洗后表面平整、光滑。但是，酸液污染環(huán)境，對人體有害。外碳鋼、內(nèi)軸承鋼的雙金屬熱軋無縫鋼管由兩種材料組成，不同材質(zhì)的電極電 位不同，若放進酸液中去除氧化鐵皮、油污，雙金屬管的內(nèi)、外層金屬間產(chǎn)生原電池，管子表面會產(chǎn)生不均勻的腐蝕狀態(tài)，高電位的金屬不被腐蝕，低電位的金屬被快速腐蝕，導致管子表面產(chǎn)生大量麻坑，嚴重影響表面質(zhì)量，甚至導致管子報廢，造成巨大經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，使用所述方法加工的無縫鋼管表面平整、潔凈、光滑，具有經(jīng)濟、環(huán)保、不會對所述雙金屬無縫鋼管產(chǎn)生腐蝕的特點。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于包括以下步驟管坯球化退火-矯直-高壓噴砂除氧化層一冷軋、冷拔一去應力退火一聞壓噴砂除油污、除憐一精整一入庫。本發(fā)明的進一步方案在于所述管坯球化退火步驟為在球化退火前對管坯進行縮口熱打頭，管坯打頭一側(cè)加熱到800 900°C，加熱段長度270 300mm，打頭區(qū)長度150 200mm，然后將管坯整體加熱到790 810°C，保溫4 6h，然后開始冷卻，冷卻速度30 35°C /h,隨爐冷卻到400 500°C，出爐空冷。本發(fā)明的進一步方案在于在噴砂過程中使用的砂為氧化鋁砂或石英砂與水的混合物，氧化鋁砂或石英砂與水的體積比為I. 2-2 :5，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min,管還在輸送棍道上螺旋前進,外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。本發(fā)明的進一步方案在于在冷軋過程中采用冷軋油潤滑，在冷拔過程中采用牛油石灰潤滑。本發(fā)明的進一步方案在于去應力退火的過程為首先，加熱到680°C，保溫2 3h，然后出爐空冷。本發(fā)明的進一步方案在于所述管還的內(nèi)外層金屬為冶金結(jié)合。
采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于在進行冷拔方法時，管坯球化退火前，將所述管坯進行縮口熱打頭，加熱段比打頭區(qū)長70 150mm，避免應力集中過大，造成打頭區(qū)斷裂，同時，打頭后再球化退火，避免了球化退火后打頭導致的應力集中，組織轉(zhuǎn)變，塑性下降，脆性增加。采用水和氧化鋁砂或石英砂的混合物進行噴砂除氧化鐵皮和油污，不但避免了使用酸液造成的環(huán)境污染和對管坯的不均勻腐蝕而導致的表面缺陷，而且噴砂處理后的管子表面平整、潔凈、光滑，無污染，使用安全。此外，管坯在輸送輥道上均勻螺旋前進，避免了間斷除氧化鐵皮、油污導致的噴砂道次增加，工作效率高。
具體實施例方式本方法的工藝流程為管坯球化退火一矯直一高壓噴砂除氧化鐵皮一冷軋、冷拔一去應力退火一高壓噴砂除油污、除磷一精整一入庫。所述管坯為冶金結(jié)合雙金屬無縫鋼管，也就是說其可以采用離心鑄造成型工藝鑄造而成，也可以采用復合管熱擠壓成型工藝鑄造而成，還可以采用其它方法鑄造而成。 在進行上述工藝步驟時應該控制以下幾點關鍵技術
(I)管還球化退火
管坯加熱到790 810°C，保溫4 6h，然后開始冷卻，冷卻速度30 35°C /h,隨爐冷卻到400 500°C，出爐空冷，降低應力，軟化組織，提高塑性。其中采用冷拔方法時，球化退火前，將管坯進行縮口熱打頭，由于熱軋態(tài)雙金屬無縫鋼管應力較大，材質(zhì)較脆，熱打頭時，無縫鋼管打頭一側(cè)加熱到800 900°C，加熱段長度270 300mm，打頭區(qū)長度150 200mm。(2)高壓噴砂除氧化鐵皮
在氧化鋁砂或石英砂中加入一定量的水，氧化鋁砂或石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為砂水混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min，雙金屬無縫鋼管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。(3)冷軋、冷拔
冷軋采用冷軋油潤滑，冷拔采用牛油石灰潤滑。經(jīng)過一個道次冷軋、冷拔或冷軋+冷拔聯(lián)合工序生產(chǎn)出外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管。(4)去應力退火
將上述雙金屬無縫鋼管加熱到680°C，保溫2 3h，出爐空冷。(5)高壓噴砂除油污、除磷
在氧化鋁砂或石英砂中加入一定量的水，氧化鋁砂或石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為水砂混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min,復合管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。實施例一 (I)雙金屬無縫鋼管材質(zhì)為14MnV/GCrl5，即外層14MnV，內(nèi)層GCrl5，產(chǎn)品規(guī)格為外圓直徑$=133mm，管壁總厚度=4. 5mm (外層壁厚I. 9mm+內(nèi)層壁厚2. 6mm)。(2)所用管還為熱軋雙金屬無縫鋼管，規(guī)格為外圓直徑4>=159mm,管壁總厚度=Ivrn (外層壁厚2. 8mm+內(nèi)層壁厚4. 2mm)。(3)管坯球化退火
將管坯加熱到790 810°C，保溫4 6h，然后開始冷卻，冷卻速度30 35°C /h,隨爐冷卻到400 500°C，出爐空冷，降低應力，軟化組織，提高塑性。
(4)高壓噴砂除氧化鐵皮
在石英砂中加入一定量的水，石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為水砂混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min，復合管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。(5)冷軋
經(jīng)過一個道次冷軋生產(chǎn)出外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管。(6)去應力退火
將上述無縫鋼管加熱到680°C，保溫2 3h，出爐空冷。(7)高壓噴砂除油污、除磷
在石英砂中加入一定量的水，石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為砂水混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min，復合管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。除油污、除磷后的外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管，進行矯直、探傷、檢驗、修磨、包裝和入庫。實施例二 ( I)外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管材質(zhì)為10MnV/GCrl5，即外層IOMnV,內(nèi)層GCrl5，產(chǎn)品規(guī)格為外圓直徑小=127mm，管壁總厚度=4. 5m(外層壁厚2mm+內(nèi)層壁厚2. 5mm)。(2)所用管還為熱軋雙金屬無縫鋼管，規(guī)格為外圓直徑4>=133mm,管壁總厚度=5. 5mm (外層壁厚2. 3mm+內(nèi)層壁厚3. 2mm)。(3)管坯熱打頭
熱軋雙金屬無縫鋼管坯打頭一側(cè)加熱到800 900°C，加熱段長度270 300mm，打頭區(qū)長度150 200mm。(4)管坯球化退火
加熱到790 810°C，保溫4 6h，然后開始冷卻，冷卻速度30 35°C /h,隨爐冷卻到400 500°C，出爐空冷，降低應力，軟化組織，提高塑性。(5)高壓噴砂除氧化鐵皮
在石英砂中加入一定量的水，石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為水砂混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min，復合管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。(6)冷抜
經(jīng)過一個道次冷抜生產(chǎn)出外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管。(7)去應力退火
將上述無縫鋼管加熱到680°C，保溫2 3h，出爐空冷。(8)高壓噴砂除油污、除磷
在石英砂中加入一定量的水，石英砂與水的體積比為I. 2 2:5，通過攪拌成為水砂混合物，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa，噴砂速度0. 4 0. 6m/min，復合管在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。除油污、除磷后的外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管，進行矯直、探傷、檢驗、修磨、包裝和入庫。
在進行冷拔方法時，管坯球化退火前，將所述管坯進行縮口熱打頭，加熱段比打頭區(qū)長70 150_，避免應力集中過大，造成打頭區(qū)斷裂，同時，打頭后再球化退火，避免了球化退火后打頭導致的應力集中，組織轉(zhuǎn)變，塑性下降，脆性增加。采用水和氧化鋁砂或石英砂的混合物進行噴砂除氧化鐵皮和油污，不但避免了使用酸液造成的環(huán)境污染和對管坯的不均勻腐蝕而導致的表面缺陷，而且噴砂處理后的管子表面平整、潔凈、光滑，無污染，使用安全。此外，管坯在輸送輥道上均勻螺旋前進，避免了間斷除 氧化鐵皮、油污導致的噴砂道次增加，工作效率高。
權利要求
1.一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于包括以下步驟 管坯球化退火-矯直-高壓噴砂除氧化層一冷軋、冷拔一去應力退火一高壓噴砂除油污、除憐一精整一入庫。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述管坯球化退火步驟為在球化退火前對管坯進行縮口熱打頭，管坯打頭一側(cè)加熱到800 900°C，加熱段長度270 300mm，打頭區(qū)長度150 200mm，然后將管坯整體加熱到790 810°C，保溫4 6h，然后開始冷卻，冷卻速度30 35°C /h,隨爐冷卻到400 500°C，出爐空冷。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于在噴砂過程中使用的砂為氧化鋁砂或石英砂與水的混合物，氧化鋁砂或石英砂 與水的體積比為I. 2-2 :5，噴砂機噴頭噴砂壓力35 45MPa,噴砂速度0. 4 0. 6m/min,管坯在輸送輥道上螺旋前進，外噴砂I 2個道次，內(nèi)噴砂I 2個道次。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于在冷軋過程中采用冷軋油潤滑，在冷拔過程中采用牛油石灰潤滑。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于去應力退火的過程為首先，加熱到680°C，保溫2 3h，然后出爐空冷。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，其特征在于所述管坯的內(nèi)外層金屬為冶金結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外層低碳鋼內(nèi)層軸承鋼的雙金屬無縫鋼管的制造方法，涉及鐵基合金的熱處理技術領域，包括以下步驟管坯球化退火-矯直-高壓噴砂除氧化層—冷軋、冷拔—去應力退火—高壓噴砂除油污、除磷—精整—入庫。所述方法采用水和氧化鋁砂或石英砂的混合物進行噴砂除氧化鐵皮和油污，不但避免了使用酸液造成的環(huán)境污染和對管坯的不均勻腐蝕而導致的表面缺陷，而且噴砂處理后的管子表面平整、潔凈、光滑，無污染，使用安全。此外，管坯在輸送輥道上均勻螺旋前進，避免了間斷除氧化鐵皮、油污導致的噴砂道次增加，工作效率高。
文檔編號B21C37/06GK102728652SQ20121024704
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權日2012年7月17日
發(fā)明者宋亞峰, 龐于思, 王錦永, 王黎暉, 申勇, 高杰 申請人:新興鑄管股份有限公司