專利名稱：一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中大口徑合金鋼無縫鋼管的管坯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制造無縫鋼管的管坯，尤其涉及制造中大口徑、中厚壁、合金 鋼高端無縫鋼管的管坯。
背景技術(shù)：
鋼材具有良好的綜合使用性能，能夠在不同工況條件下承受所要求的負(fù)載和具有 所需的壽命周期，且工藝性能良好，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可或缺的重要基礎(chǔ)材料。一般來說， 把含碳量0.02% -2%的碳鐵合金稱為鋼，含碳量大于2%的碳鐵合金稱為鑄鐵。根據(jù)不 同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，又可以將鋼劃分成不同的類別。按照鋼的化學(xué)成分可以分為碳素鋼和合金 鋼碳素鋼中的成分除了鐵和碳外，還含有在冶煉中難以除凈的少量硅、錳、磷、硫、 氧和氮等。根據(jù)含碳量大小，將碳素鋼分為低碳鋼(含碳小于0.25%)、中碳鋼(含碳 0. 25% 0. 6% )和高碳鋼(含碳大于0. 6% )。合金鋼是特意加入或超過碳素鋼限量的合金元素的鋼，以便使其具有一般碳素鋼 不具備的強(qiáng)度、韌性、耐蝕性、耐磨性、耐熱性、紅硬性等特殊性能。這些合金元素包括錳、 硅、礬、鉻、鎳、鈦、釩等。合金元素總含量小于5%為低合金鋼，5% 10%為中合金鋼，大于 10%為高合金鋼?？傮w上講鋼具有較好的加工性能，但是隨著合金元素含量的提高，合金鋼特別是 高合金鋼一般情況下都表現(xiàn)為工藝塑性下降、變形溫度區(qū)間變窄、脆性增大、變形抗力加 大，從而使得加工難度越來越大。高合金鋼產(chǎn)品的高加工難度，不但導(dǎo)致加工時(shí)耗材、耗時(shí)、 高成本、所用裝備噸位高，而且成品質(zhì)量難以得到保證，因此合金鋼高端無縫管材制造技術(shù) 一直是限制合金鋼無縫鋼管發(fā)展的難題之一。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于中大口徑(外徑為①250mm以上)、中厚壁(徑壁比為25以 下)、合金鋼高端無縫管材的加工，基本上都需要通過各類成孔工藝獲得空心管坯，即將實(shí) 心坯料事先加工成空心管坯(一般為實(shí)心坯穿成空心管坯，或者是實(shí)心錠鍛造后再通過沖 孔、擴(kuò)孔等工藝制成空心管坯)，然后再對(duì)所述空心管坯進(jìn)行壓力加工成形，最后經(jīng)精整等 工序制造出成品，這種方式制成的空心管坯，不但耗時(shí)、耗材、成本高，而且需要配備各類大 型設(shè)備，工藝和質(zhì)量均難以控制。作為現(xiàn)代鋼管制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要特征之一是以PQF三輥連軋機(jī)組為代表的 鋼管連軋技術(shù)得到了令世人矚目的發(fā)展，并使之成為一種高產(chǎn)能、高精度、高自動(dòng)化水平的 具有代表性的軋管機(jī)組。這類鋼管連軋機(jī)組適合生產(chǎn)具有批量性的各類中小直徑(外徑為 0 250mm以下)、中薄壁(徑壁比為25以上)的專用管材，且采用連鑄坯生產(chǎn)碳素鋼、低合 金鋼管材的優(yōu)越性也十分顯著。此時(shí)，包括穿孔在內(nèi)的整個(gè)連軋生產(chǎn)過程相當(dāng)穩(wěn)定、工藝也 很成熟。但是，面對(duì)各類合金鋼，尤其是高合金鋼的中大口徑(外徑在①250mm以上)、中厚 壁(徑壁比在25以下)的高端管材，該類鋼管連軋機(jī)組卻遠(yuǎn)未顯示出作為一種強(qiáng)變形機(jī)組應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。其中一個(gè)重要原因就是，現(xiàn)有技術(shù)中采用連鑄坯經(jīng)過穿孔制得管坯、再通過鋼 管連軋機(jī)組來生產(chǎn)合金鋼高端管材，在技術(shù)上尚存在不少問題有待進(jìn)一步加以解決，其中 一個(gè)重要問題就是尚未找到一種能為上述鋼管連軋機(jī)直接使用的合適管坯，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù) 通過穿孔獲得的管坯存在所謂的“曼內(nèi)斯曼效應(yīng)”等諸多表面和內(nèi)在缺陷，限制了連軋技術(shù) 在生產(chǎn)中大口徑、中厚壁合金鋼無縫鋼管上的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中 大口徑合金鋼高端無縫鋼管的管坯，其特征在于所述管坯包括離心鑄造的合金鋼空心荒 管(1)，且在所述合金鋼空心荒管(1)前端的外表面成型有帶錐度的“咬入頭”(2)。進(jìn)一步，所述“咬入頭”(2)的長(zhǎng)度為200 400毫米。所述“咬入頭”(2)的錐度為1 8 1 4。優(yōu)選地，所述“咬入頭”(2)的長(zhǎng)度為300毫米、錐度為1 6。本實(shí)用新型提供的管坯，荒管為離心鑄造所得，無需穿孔等孔的成型工藝，具有較 高的尺寸精度、并完全杜絕了穿孔存在的固有缺陷；還因在前端(導(dǎo)入鋼管連軋機(jī)的那一 端)外表面成型有帶錐度的“咬入頭”，利于軋件的一次、二次咬入，能快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的軋制 過程，這對(duì)加工溫度范圍較窄的合金鋼管的軋制具有特殊重要的意義，提高了整個(gè)鋼管連 軋機(jī)組的變形能力和生產(chǎn)效率。
圖1為本實(shí)用新型管坯的半剖視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。圖1為本實(shí)用新型一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中大口徑合金鋼高端無縫鋼管 的管坯半剖視圖，示出了該管坯的結(jié)構(gòu)，所述管坯包括離心鑄造而成的0 410x102mm的 lCrl8Ni9奧氏體不銹鋼空心荒管1，且在所述合金鋼空心荒管1前端外表面300毫米長(zhǎng)的 端部，成型有錐度為1 6的“咬入頭”2。該管坯經(jīng)過內(nèi)外表面的機(jī)加工和加熱后，可直接 導(dǎo)入鋼管連軋機(jī)組進(jìn)行連續(xù)軋制，制得尺寸符合要求的①273x28mm的管件，連續(xù)軋制是成 功的，且加工出的管件尺寸精度高、質(zhì)量良好。本實(shí)用新型另一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中大口徑合金鋼無縫鋼管的管坯，包括 離心鑄造而成的①420x60mm的Cr_Ni鐵素體-奧氏體超低碳雙相不銹鋼空心荒管1，且在 所述Cr-Ni鐵素體-奧氏體超低碳雙相不銹鋼空心荒管1的前端200mm長(zhǎng)的外表面，成型 有錐度1 4的“咬入頭” 2。該管坯經(jīng)內(nèi)外表面機(jī)加工處理和加熱后，可以直接用于鋼管 連軋機(jī)上進(jìn)行壓力加工，加工出尺寸為0 400x87的管件，且該管件的尺寸精度和質(zhì)量均十 分優(yōu)良，對(duì)該管坯的連續(xù)軋制是成功的。在上述實(shí)施例中，還可在所述Cr-Ni鐵素體_奧氏體超低碳雙相不銹鋼空心荒管 1的前端400mm長(zhǎng)的外表面，成型有錐度1 8的“咬入頭” 2，該管坯經(jīng)內(nèi)外表面機(jī)加工處 理和加熱后，也可以直接用于鋼管連軋機(jī)上進(jìn)行壓力加工，且壓力加工后管件的尺寸精度 和質(zhì)量也符合要求。本實(shí)用新型首創(chuàng)性地采用前端帶有小錐度的離心鑄造空心管坯，以取代傳統(tǒng)的穿孔方法制得的管坯，特別適合于在鋼管連軋機(jī)上制造口徑在250毫米以上、徑壁比在25以 下的中大口徑、中厚壁、合金鋼高端無縫鋼管。如果管材的口徑過小，例如100毫米以下，則 很難體現(xiàn)離心鑄造坯的優(yōu)勢(shì)；壁厚過薄，連軋過程中合金鋼管件溫降過大，變形抗力劇增， 會(huì)影響到軋制過程的穩(wěn)定性以及軋件的最終質(zhì)量。本實(shí)用新型的管坯還因“咬入頭”2的存 在，軋件的一次、二次咬入條件得到明顯改善，能快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的軋制過程，這對(duì)加工溫度 范圍較窄的高合金鋼管的軋制具有特殊重要的意義。 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中大口徑合金鋼無縫鋼管的管坯，其特征在于所述管坯包括離心鑄造的合金鋼空心荒管(1)，且在所述合金鋼空心荒管(1)前端的外表面成型有帶錐度的“咬入頭”(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管坯，其特征在于所述“咬入頭”⑵的長(zhǎng)度為200 400毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管還，其特征在于所述“咬入頭”(2)的錐度為1 8 1 4。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管坯，其特征在于所述“咬入頭”(2)的長(zhǎng)度為300毫米、錐 度為1 6。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于鋼管連軋機(jī)上生產(chǎn)中大口徑合金鋼無縫鋼管的管坯，其特征在于所述管坯包括離心鑄造的合金鋼空心荒管(1)，且在所述合金鋼空心荒管(1)前端的外表面成型有帶錐度的“咬入頭”(2)。本實(shí)用新型的管坯具有較高尺寸精度、完全杜絕了穿孔的缺陷，且因前端帶有“咬入頭”，在鋼管連軋機(jī)上對(duì)其進(jìn)行軋制時(shí)，有助于改善軋件的一次、二次咬入條件，可快速建立穩(wěn)定的軋制過程，這對(duì)加工溫度范圍較窄的合金鋼管的軋制具有特殊重要的意義，提高了整個(gè)鋼管連軋機(jī)組的變形能力和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B22D13/02GK201582500SQ20092027814
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者劉懷文, 史軍, 杜艷梅, 沈克林, 王雅明, 金菊蓀, 馬忠良, 馬曉梅 申請(qǐng)人:北京首宏鋼科技開發(fā)有限公司