專利名稱：用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，它屬于一種生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法。
背景技術(shù)：
目前超高臨界火電核電機(jī)組、石油化工等行業(yè)工程建設(shè)用大口徑厚壁無(wú)縫鋼管常用的生產(chǎn)方法為沖孔拔伸和垂直擠壓。沖孔拔伸工藝是利用鍛坯沖孔，頂伸，得到鋼管毛坯，再進(jìn)行后續(xù)機(jī)加工和熱處理；該方法適用于小規(guī)格鋼管加工，可一火成型，而大規(guī)格鋼管則需多火次完成，并且塑性較低的材料難以加工。垂直擠壓工藝采用冶煉一燒注鋼錠一去料頭一加熱一沖孔一加熱一擠壓一機(jī)加工一熱處理等步驟，對(duì)于大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)，由于采用鍛件加熱擠壓需要除去氧化皮和沖孔，加工余量大，材料利用率低，設(shè)備費(fèi)用投資大；并且空心坯在鍛造及擠壓前需多次加熱，造成能源的浪費(fèi)和廢氣的排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的生產(chǎn)方法存在的材料利用率低和能源浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問題，提供一種能節(jié)約能源、節(jié)省設(shè)備投資、材料利用率高和生產(chǎn)效率高的用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其包括合金熔化一鋼液精煉一鑄造空心還一加熱一熱擠壓一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述鋼液精煉是指米用気氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640°C 1680°C;所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570°C 1600°C時(shí)，采用自硬砂造型澆注獲得空心鑄坯；所述熱擠壓是指將空心鑄坯加熱至初始擠壓溫度1200°C 1250°C，然后在擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在300 400mm/s之間，擠壓比為8 12。所述擠壓機(jī)為垂直擠壓機(jī)或臥式擠壓機(jī)中的任意一種。本發(fā)明的積極效果是由于本發(fā)明采用空心鑄坯直接進(jìn)行熱擠壓生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管，減少了加熱次數(shù)(鑄造空心坯后只需一次加熱，即可擠壓，不進(jìn)行加熱沖孔)，節(jié)約了能源，節(jié)省了設(shè)備投資，提高了材料利用率和生產(chǎn)效率。通過擠壓使鑄造組織轉(zhuǎn)變?yōu)殄懺旖M織，獲得性能質(zhì)量與鍛件水平相近的產(chǎn)品零件，充分滿足核電、火電、石油化工等領(lǐng)域?qū)Υ罂趶胶癖跓o(wú)縫鋼管的需求。因此，本發(fā)明具有節(jié)約能源、節(jié)省設(shè)備投資、材料利用率高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。


附圖為本發(fā)明的工藝流程。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例中用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其包括合金熔化一鋼液精煉一鑄造空心還一加熱一熱擠壓一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用氬氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640°C 1680°C ;所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570°C 1600°C時(shí)，采用自硬砂造型澆注，控制澆注速度為60 68kg/s，獲得空心鑄坯；所述熱擠壓是指將空心鑄坯加熱至初始擠壓溫度1200°C 1250°C，并在空心鑄坯內(nèi)外表面噴涂玻璃粉潤(rùn)滑劑，然后在垂直擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在330 380mm/s之間，擠壓比為10。粗加工切除料頭；熱處理進(jìn)一步改善管件組織，并提高產(chǎn)品零件的力學(xué)性能；精加工磨削產(chǎn)品內(nèi)外圓至所需尺寸。最終得到口徑Φ500 Φ 1300mm、壁厚40 230mm、長(zhǎng)度8000 12000mm的滿足性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的可用于石油化工、機(jī)械、船舶等領(lǐng)域的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管。實(shí)施例2本實(shí)施例中用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其包括合金熔化一鋼液精煉一鑄造空心還一加熱一熱擠壓一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用氬氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640°C 1680°C ;所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570°C 1600°C時(shí)，采用自硬砂造型燒注，控制燒注速度為60 65kg/s,獲得空心鑄還；所述熱擠壓是指將空心鑄還加熱至初始擠壓溫度1200°C 1250°C，并在空心鑄坯內(nèi)外表面噴涂玻璃粉潤(rùn)滑劑，然后在垂直擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在300 400mm/s之間，擠壓比為8。粗加工切除料頭；熱處理進(jìn)一步改善管件組織，并提高產(chǎn)品零件的力學(xué)性能；精加工磨削產(chǎn)品內(nèi)外圓至所需尺寸。最終得到口徑Φ500 Φ 1300mm、壁厚40 230mm、長(zhǎng)度8000 12000mm的滿足性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的可用于石油化工、機(jī)械、船舶等領(lǐng)域的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管。實(shí)施例3本實(shí)施例中用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其包括合金熔化一鋼液精煉一鑄造空心還一加 熱一熱擠壓一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用氬氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640°C 1680°C ;所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570°C 1600°C時(shí)，采用自硬砂造型澆注，控制澆注速度為64 68kg/s，獲得空心鑄坯；所述熱擠壓是指將空心鑄坯加熱至初始擠壓溫度1200°C 1250°C，并在空心鑄坯內(nèi)外表面噴涂玻璃粉潤(rùn)滑劑，然后在垂直擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在340 400mm/s之間，擠壓比為12。粗加工切除料頭；熱處理進(jìn)一步改善管件組織，并提高產(chǎn)品零件的力學(xué)性能；精加工磨削產(chǎn)品內(nèi)外圓至所需尺寸。最終得到口徑Φ500 Φ 1300mm、壁厚40 230mm、長(zhǎng)度8000 12000mm的滿足性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的可用于石油化工、機(jī)械、船舶等領(lǐng)域的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管。上述實(shí)施例中的垂直擠壓機(jī)還可以用臥式擠壓機(jī)代替。上述實(shí)施例中的擠壓比還可以在8 12之間任意選擇。本發(fā)明不僅可以用于生產(chǎn)合金鋼的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管，也可以生產(chǎn)普通碳素鋼的大口徑厚壁無(wú)縫鋼管。
權(quán)利要求
1.一種用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其特征是它包括合金熔化一鋼液精煉一鑄造空心還一加熱一熱擠壓一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用氬氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640°C 1680°C ;所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570°C 1600°C時(shí)，采用自硬砂造型澆注獲得空心鑄坯；所述熱擠壓是指將空心鑄坯加熱至初始擠壓溫度120(TC 12500C，然后在擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在300 400mm/s之間，擠壓比為8 12。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其特征是所述擠壓機(jī)為垂直擠壓機(jī)或臥式擠壓機(jī)中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法。本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有的生產(chǎn)方法存在的材料利用率低和能源浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是用鑄擠復(fù)合成形生產(chǎn)大口徑厚壁無(wú)縫鋼管的方法，其包括合金熔化—鋼液精煉—鑄造空心坯—加熱—熱擠壓—粗加工—熱處理—精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用氬氧脫碳爐外精煉，以減少合金元素的燒損及提高鋼水的純凈度，冶煉溫度為1640℃～1680℃；所述鑄造空心坯是指當(dāng)精煉的鋼水溫度降到1570℃～1600℃時(shí)，采用自硬砂造型澆注獲得空心鑄坯；所述熱擠壓是指將空心鑄坯加熱至初始擠壓溫度1200℃～1250℃，然后在擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，擠壓速度控制在300～400mm/s之間，擠壓比為8～12。
文檔編號(hào)B22C9/24GK103056182SQ201310025199
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者李永堂, 秦芳誠(chéng), 齊會(huì)萍, 劉志奇 申請(qǐng)人:太原科技大學(xué)