专利名称：车载大口径高压气瓶用无缝钢管的制造方法
技术领域：
本发明与大口径无缝钢管制造方法有关。
背景技术：
生产大口径无缝钢管主要有以下几种生产工艺 ⑴连轧管机组+斜轧扩径机(第一种形式) ⑵二次斜轧穿孔+均整机(第二种形式) ⑶周期轧管+拉拔式扩管(第三种形式) ⑷轧管机组供坯+顶推式扩径机(第四种形式) (5) # 508mm以上的周期轧管机组(第五种形式)
第一种形式坯料采用连铸园坯，由MPM限动芯棒连轧管机供管坯，再采用斜轧扩径机生产工艺生产该品种。该先进的工艺设备是现代生产大口径、中薄壁厚无缝钢管的最佳方法。投资大，生产成本高。目前国外意大利达尔明钢管厂、天津无缝钢管公司均采用此工艺。第二种形式采用钢坯经二次穿孔，均整机均勻壁厚制成钢管。该生产工艺成本低，生产的产品几何尺寸、内外表面质量均较差，也就是说该生产工艺用于生产低端产品， 或用于供管坯。第三种形式周期轧管+拉拔式扩管。生产工艺简便，成本低，但钢管的几何精度及内外表面质量差。第四种形式生产成本低，产量低钢管的几何精度及内外表面质量差。第五种形式适合生产大、中型口径的无缝钢管以及一些大直径厚壁管等。既可使用轧制坯，也可使用钢锭与连铸坯，可批量生产，也可零星生产，生产灵活性大。但产量低， 如一套大型周期轧机年产量只有20 30万吨左右；作业率低，一般为60 80% ；工具消耗量大，一般为10公斤/吨管左右；由于周期轧管方式在轧制过程中轧辊弹跳值大，造成壁厚与外径偏差大，不能满足现代产品标准的要求。上述的第一种工艺投资大，生产成本高，且生产的钢管内外表面粗糙度大于 12 μ m。第二至第五种工艺生产的钢管的几何精度及内外表面质量差。每支钢管的实际重量大于中间壁厚的理论重量值。已有的生产工艺不能生产出满足要求的大口径高压气瓶钢管。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资省，生产成本低，钢管的几何精度和内外表面质量高，每支钢管的实际重量小于或等于中间壁厚的理论重量值的车载大口径高压气瓶用无缝钢管的制造方法。本发明是这样实现的
本发明车载大口径高压气瓶用无缝钢管的制造方法，包括如下步骤
(1)将圆铸钢坯加热，用锥形辊穿孔机穿孔后送连轧机轧管，用脱管机脱管，得荒管，
(2)将荒管加热后在顶推式扩径机扩径，得管坯，(3)将管坯内、外表面清理、热处理、酸洗、清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第一次拔
制，
(4)将第一次拔制后的管坯清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第二次拔制，得成品。圆铸钢坯的直径为350mm或388mm，圆铸钢坯在环形加热炉中加热，加热时间 240—390分钟，出炉圆铸钢坯温度为1230— 1250°C。连轧机为340mmMPM连轧管机组，出来的荒管外径Φ 360mm，壁厚20_^mm，长度 15——18mm。顶推式扩径机的前台受料长度大于18mm，中频感加热温度780— 850°C，推制速度控制在 80— 100mm/min，管坯外径 563— 568mm。管坯热处理加热温度为820士 10°C，保温时间40— 60分钟，随炉以100— 150°C /h 冷却至500°C再出炉空冷。酸洗硫酸酸液浓度在10% 20% Je2+浓度不大于250克/升、温度控制范围60 70°C，根据酸液浓度、Fe2+浓度实际检测值确定酸洗时间。酸洗时间控制在80 120分钟， 将钢管内外表面的氧化铁皮酸洗干净。冲洗酸洗后的钢管要在清水槽内多次充满水并倾倒，以倒掉管子内存的氧化铁皮和附着物为止。然后再倾倒放置在冲洗台上，用高压水自上而下逐根进行冲洗，直至管内流出清水为止。磷化总酸度25 40滴、游离酸度1 4滴、Zn(NO3)2为18 沘克/升、H3PO4 为3 7克/升、SO/—彡2克/升、温度60 70°C、磷化时间10 15分钟。润滑润滑剂浓度为1. 2 2. 6BN、游离碱度O 1. 5Pt、温度50 65°C、皂化时间5 15分钟。精密液压拔机为1000吨精密液压拔机，精密液压拔机的拔制速度为0. 5—2. 5m/ min，压力为10 — 12Mpa，外模具Φ 559mm，第一次拔制内模具Φ 512 — Φ 523mm，第二次拔制内模具为Φ 515 — Φ 5洸讓，成品钢管壁厚15 — 20mm，长度11. 0—12. 5mm。本发明投资省，生产工艺简单，成本低，产品的几何精度高，内外表面粗糙度小。本发明生产的钢管达到能满足大口径高压气瓶钢管要求的以下水平
⑴钢管外径559mm ；⑵钢管壁厚15 20mm ；⑶钢管长度11.0 ~ 12. 5m ；⑷钢管要通过国家标准GB/T5777-2008中L2当量的超声波探伤及全长整体测量壁厚；⑶钢管的公差壁厚O +22. 5%mm，外径士0. 75% ；(6)要求每支钢管的实际重量必须小于或等于中间壁厚的理论重量值，⑵钢管内外表面粗糙度Rz < 12μπι。本发明生产的钢管与背景技术中第三种生产工艺生产的钢管的比较见下表
权利要求
1.车载大口径高压气瓶用无缝钢管的制造方法，包括如下步骤(1)将圆铸钢坯加热，用锥形辊穿孔机穿孔后送连轧机轧管，用脱管机脱管，得荒管，(2)将荒管加热后在顶推式扩径机扩径，得管坯，(3)将管坯内、外表面清理、热处理、酸洗、清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第一次拔制，(4)将第一次拔制后的管坯清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第二次拔制，得成品。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于圆铸钢坯的直径为350mm或388mm，连轧机为340mmMPM连轧管机组，精密液压拔机为1000吨精密液压拔机。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于圆铸钢坯在环形加热炉中加热，加热时间240—390分钟，出炉圆铸钢坯温度为1230— 1250°C。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于连轧机出来的荒管外径Φ360mm，壁厚 20— 26mm，长度 15 — 18mm。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于顶推式扩径机的前台受料长度大于 18mm,中频感加热温度780— 850°C，推制速度80— 100mm/min，管坯外径563— 568_。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于管坯热处理加热温度为820士10°C，保温时间40— 60分钟，随炉以100— 150°C /h冷却至500°C再出炉空冷。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于精密液压拔机的拔制速度为0.5-2. 5m/min，压力为10 — 12Mpa，外模具Φ559mm，第一次拔制内模具Φ512 — Φ523mm，第二次拔制内模具为Φ 515 — Φ 5洸_，成品钢管壁厚15 — 20_，长度11. O —12. 5_。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于酸洗硫酸酸液重量百分浓度在 10% 20%、Fe2+浓度不大于250克/升、温度控制范围60 70°C，酸洗时间控制在80 120分钟，将钢管内外表面的氧化铁皮酸洗干净，冲洗酸洗后的钢管要在清水槽内多次充满水并倾倒，以倒掉管子内存的氧化铁皮和附着物为止。
9.然后再倾倒放置在冲洗台上，用高压水自上而下逐根进行冲洗，直至管内流出清水为止，磷化总酸度25 40滴、游离酸度1 4滴、Zn (NO3) 2为18 沘克/升、H3PO4为3 7克/升、SO/—彡2克/升、温度60 70°C、磷化时间10 15分钟，润滑润滑剂浓度为1. 2 2. 6BN、游离碱度O 1. 5Pt、温度50 65°C、皂化时间5 15分钟。
全文摘要
本发明为车载大口径高压气瓶用无缝钢管的制造方法，解决已有方法生产成本高，钢管的几何尺寸精度和内外表面质量不能满足大口径高压气瓶要求的问题。包括如下步骤(1)将圆铸钢坯加热，用锥形辊穿孔机穿孔后送连轧机轧管，用脱管机脱管，得荒管，(2)将荒管加热后在顶推式扩径机扩径，得管坯，(3)将管坯内、外表面清理、热处理、酸洗、清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第一次拔制，(4)将第一次拔制后的管坯清洗、磷化、润滑后送精密液压拔机第二次拔制得成品。
文档编号B21C37/06GK102303065SQ201110166788
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者刘云涛, 吕建钢, 尹人洁, 张涛, 杨明安, 邓久鸿 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司