一种精密冷拔钢管的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种精密冷拔钢管的生产工艺，所述生产工艺包括表面处理、清洗、微氧化热处理、润滑、冷拔、产品检测，从而形成新的工艺路线来取消冷拔前的钢管酸洗等工序，对于待冷拔的钢管采用微氧化炉进行去应力退火，从而所述精密冷拔钢管的生产工艺绿色环保，且降低了生产成本。
【专利说明】一种精密冷拔钢管的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密冷拔钢管的制造技术，更具体地说，涉及一种精密冷拔钢管的新型环保生产工艺。
【背景技术】
[0002]在传统的精密冷拔钢管生产中，冷拔工序前一般采用酸洗、磷化、皂化等方式去除钢管的氧化铁皮等有害杂质，传统生产方法会对环境造成一定程度的污染，并且在酸洗的化学反应时会腐蚀一定的钢材，降低成材率。
[0003]在传统生产工艺中，在进行第二次或多次冷拔(也统称为多次冷拔)时，需要对钢管进行热处理，以消除冷拔产生的应力。而在普通的热处理炉中，必然会产生大量氧化铁皮等，后续还需采用酸洗等方式去除。因此增加了生产成本，降低产品的成材率，同时酸洗等工序也污染了环境。
[0004]目前的精密冷拔钢管的原料以无缝钢管为主，其尺寸偏差较大，需要经过多次冷拔工序。费时耗料，成本高，成材率低。
[0005]精密冷拔钢管一般在冷拔工艺后只进行人工检查就成品入库，对于少量存在缺陷的钢管无法剔除。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种至少解决以上多个问题中的至少一个问题的精密冷拔钢管的生产工艺。
[0007]为解决传统冷拔工艺的污染环境和成本较高的问题，本发明提供一种新型环保的精密冷拔钢管生产工艺。与现有生产工艺相比，本工艺取消了对环境污染较大的酸洗、磷化
等工序。
[0008]本发明的一方面，提供了一种精密冷拔钢管的生产工艺，所述生产工艺包括:对钢管进行表面处理；对待冷拔的钢管进行微氧化热处理；采用润滑油对微氧化热处理后的钢管的内外表面进行润滑；对经过润滑处理后的钢管进行冷拔；以及对冷拔后的钢管进行产品检测的步骤。
[0009]微氧化热处理是指采用微氧化热处理炉，在炉膛内加入保护性气体对钢管进行处理。
[0010]对于需要多次冷拔的钢管，所述生产工艺还可以包括在第一次冷拔后进行脱脂，然后进行微氧化热处理、润滑和再次冷拔的步骤。
[0011]表面处理可以包括通过外壁喷丸、内壁喷砂、内外壁磨削或者它们的组合的方式去除钢管表面的氧化皮。
[0012]所述产品检测可以包括水压试验和无损探伤。
[0013]所述生产工艺还可以包括在冷拔之后且在产品检测之前执行检查和切头尾的步骤，其中，所述生产工艺还可以包括在产品检测之后执行精整步骤。[0014]所述精整步骤可以包括定尺和防锈。
[0015]保护性气体可以是一氧化碳或氢气。
[0016]根据本发明实施例的精密冷拔钢管的生产工艺中的原料为无缝钢管或高频电阻焊接钢管。
[0017]与现有冷拔钢管工艺相比，本发明不仅工序安排合理，而且显著提高冷拔质量。采用HFW钢管作为原料，取代尺寸偏差大的无缝管，成材率高。采用微氧化热处理退火和润滑油润滑两种工艺的组合，可以取消酸洗、磷化等流程，使得新型工艺绿色环保，又降低了生产成本，可减少生产运行成本的10%?15%。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为根据本发明示例性实施例的精密冷拔钢管的生产工艺流程图。
[0019]图2为图1中的表面处理的流程图。
[0020]图3为图1中的产品检测步骤的流程图。
[0021]图4为图1中的精整步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
[0023]图1为根据本发明示例性实施例的精密冷拔钢管的生产工艺流程图。
[0024]参照图1，在本发明的示例性实施例中，本发明的精密冷拔钢管的生产工艺包括表面处理、微氧化热处理、润滑、冷拔、产品检测，其中，采用微氧化热处理和润滑油(例如，合成油基润滑油)润滑两种工艺的组合来代替冷拔前的钢管磷化和皂化的润滑处理。与现有生产工艺相比,本发明的工艺解决了传统冷拔工艺的酸洗污染环境和成本较高的问题。本发明还可以包括清洗的步骤，例如，使用水清洗，但是本发明不限于此，清洗步骤不是必须的，如果待加工的钢管清洁度符合要求，则可以不包括水清洗步骤。
[0025]在本发明的示例性实施例中，本发明的工艺中的微氧化热处理是指采用微氧化热处理炉，在炉膛内加入保护性气体对钢管进行处理。
[0026]在本发明的示例性实施例中，本发明的工艺中的对于需要二次或多次冷拔(也统称为多次冷拔)的钢管，包括在冷拔后进行脱脂，随后继续进行微氧化热处理、润滑、再次冷拔的步骤。
[0027]具体地说，对于需要多次冷拔的钢管，在冷拔结束后进行去应力退火处理，传统的热处理会使钢管在加热过程中产生新的氧化铁皮等，而本发明的工艺则采用微氧化热处理炉，在炉膛内加入保护性气体，可以显著减少氧化铁皮的产生，甚至达到光亮化热处理的效果，提高成材率。
[0028]微氧化炉是在传统的辊底式炉改进基础上形成的，由预热段、加热段、冷却段、出口段等四段组成，可以连续加热钢管。炉膛内采用通有小正压的还原性保护气体，正压力保持在IOOPa以内，以此来防止钢管在加热时产生大量的氧化皮。其中，保护性气体是保护性还原气体，包括一氧化碳或者氢气。
[0029]图2为图1中的表面处理的流程图。
[0030]参照图2，在本发明的示例性实施例中，本发明的工艺中的表面处理包括外壁喷丸、内壁喷砂、内外壁磨削或者它们的组合的方式去除钢管表面的氧化皮。本工艺的表面处理并不限于图2中示出的步骤的顺序或处理方式，只要能够满足加工的需求或者根据不同规格的待处理钢管的表面条件即可。
[0031]对于有氧化铁皮的无缝钢管，如果材质是碳素钢和低合金钢，则采用外壁喷丸、内壁喷砂的方式即可去掉氧化铁皮等。如果材质是中高合金钢，采用喷丸和喷砂后，需要进行内外壁磨削以便彻底清除氧化层。例如，对于精密HFW焊管，钢管内外表面基本光洁，可以加合成油基润滑油后直接冷拔，省去前处理，即省去对钢管的表面处理步骤。
[0032]如图2中所示，对管坯检查时，内外壁磨削和矫直的步骤并不是必须的,而是可以配合外壁喷丸和内壁喷砂共同使用，例如，中高合金钢的表面处理一般需要进行内外壁磨削以便彻底清除氧化层。当钢管的弯曲度大于5mm/m时，需要在矫直机上进行矫直，矫直机可以是辊式的。
[0033]一般的喷砂和喷丸设备适用于把中小零件放置密闭空间里，进行清理，而把细长特点的钢管完全放进密封空间进行处理有一定困难，而根据本发明实施例的喷砂和喷丸设备在传统设备上进行改进，对钢管分段进行喷砂和喷丸，对不同管径的钢管均能进行密封，从而保证喷砂和喷丸的连续进行。
[0034]本发明采用合成油基冷拔润滑油代替磷化和皂化的润滑方式，可以使得冷拔质量稳定。冷拔润滑油可以回收，多次反复使用，因此可大幅降低生产成本。
[0035]图3为图1中的产品检测步骤的流程图。
[0036]本发明还改变了在冷拔后人工检查就成品入库的常规工序，参照图3，增加了水压试验和无损探伤，以保证产品的质量和批量的稳定性。检测顺序不限于图3中所示出的次序，根据对钢管规格的检测需要即可。例如，可以单独采用水压试验或无损检测。
[0037]在产品检测之前还可以包括对钢管进行检查和切头尾的步骤，在产品检测之后还可以包括精整的步骤。检查分为钢管外观表面缺陷观察和钢管尺寸测量，检查通过后，使用带锯机切除钢管头尾的不合格部位。
[0038]图4为图1中的精整步骤的流程图。
[0039]参照图4，本发明的精密冷拔钢管的生产工艺中的精整步骤包括定尺和防锈处理。定尺工艺是按照标准或客户要求的长度尺寸，利用例如切管机把钢管切断，以满足对长度使用的需求。防锈处理是指在定尺后，把钢管放进水溶性防锈液里浸泡，取出晾干，可以满足6个月内防腐的要求。
[0040]本发明的精密冷拔钢管的生产工艺中所采用的原料不仅可以采用无缝钢管，还可以采用高频电阻焊接(HFW)钢管。由于HFW钢管与无缝钢管相比，具有直线度好和壁厚偏差小的优点，采用较少的拔制道次即可获得成品管的尺寸，在拔制过程中减少钢管对模具的磨损。
[0041]通过上面的详细叙述，本发明的精密冷拔钢管生产工艺的绿色环保、低成本特性是明显的:取消冷拔前的钢管酸洗等工序，采用合成油基润滑油进行润滑处理，对于多次冷拔的钢管反复采用微氧化炉进行去应力退火。
[0042]根据本发明的实施例，本发明的精密冷拔钢管生产工艺的生产流程主要为:管坯检查一外壁喷丸一内壁喷砂一(内外壁磨削)一(矫直)一水清洗一微氧化热处理一润滑一冷拔一检查一切头尾一水压试验一无损探伤一定尺一防锈一成品。对于需要多次冷拔的钢管，在第一次冷拔后进行:脱脂一微氧化热处理一润滑一二次冷拔，后续工艺相同。
[0043]水清洗去除钢管内外表面的杂物后，对钢管进行微氧化热处理，一般采用退火工艺，消除钢管内的应力，细化组织，防止钢管拔制时产生缺陷。热处理冷却后，涂覆冷拔润滑油，即可在冷拔机上进行拔制。
[0044]对于多次冷拔的钢管，需要进行去应力退火处理，因而在钢管进热处理炉前，进行脱脂处理，去除钢管表面残余的润滑油，防止加热时对钢管的增碳效应。
[0045]热处理炉子采用微氧化加热炉，可以防止大量的氧化铁皮等产生。
[0046]冷拔后的钢管进行后续的水压试验、无损探伤，在切定尺、防锈等精整处理，最终成品钢管入库。
[0047]例如，下面以使用尺寸精度高的HFW焊管为原料而经过本发明的精密冷拔钢管生产工艺的处理为例，对工艺流程做具体地说明。
[0048]由于HFW焊管的尺寸精度，省略了图2中的管坯检查的前处理步骤(喷丸、喷砂、磨削和矫直操作)，直接经过水清洗后，经过微氧化处理，然后涂覆根据本发明实施例的润滑油，直接在冷拔机上进行冷拔，在第一次冷拔后进行:脱脂一微氧化热处理一润滑一二次冷拔，达到所需工业标准后，进行图3和图4中所示的后续产品检测和精整步骤。
[0049]通过上面的描述，本发明的突出特点是，与现有冷拔钢管工艺相比，本工艺取消了精密冷拔钢管生产中的酸洗、磷化、皂化等有污染的工序。采用冷拔润滑油(例如，合成油基润滑油)，提高冷拔钢管质量，节约成本。对二次冷拔钢管采用微氧化加热炉进行去应力退火，减少氧化铁皮的产生，增加产品成材率。成品钢管可用于汽车减震器、液压缸等精密器件的制造。
[0050]具体地说，根据本发明的实施例的一种用于生产精密冷拔钢管的新型环保工艺，把其它的钢管生产工艺应用到精密冷拔钢管，并把原适用于中小零件处理的喷砂、喷丸、微氧化炉，经过改进后可以适用于细长特点的钢管生产中。
[0051]此外，根据本发明的实施例的一种用于生产精密冷拔钢管的新型环保工艺，使用喷丸、喷砂、内外磨削等组合方式去除钢管表面氧化铁皮，二次冷拔时，由于采用微氧化炉退火，大幅减少了氧化铁皮的产生，因此，无论是一次还是多次冷拔，均可取消传统的酸洗、磷化、皂化等污染性工序。
[0052]此外，根据本发明的实施例的一种用于生产精密冷拔钢管的新型环保工艺，对于需要多次加热去应力退火的钢管，采用微氧化加热炉加热，可以减少氧化铁皮的产生，提高产品成材率。
[0053]此外，根据本发明的实施例的一种用于生产精密冷拔钢管的新型环保工艺，对于冷拔后钢管，除了传统的人工检查外，还有水压试验、无损探伤等产品检测工序，发现缺陷可以采取措施，保证精密钢管的质量和生产的稳定性。
[0054]本工艺的原料不仅可以使用无缝钢管还可以使用HFW焊管。
[0055]在本说明书中，为了清楚和简要起见，省略了属于本领域的技术人员公知或应知的技术。
【权利要求】
1.一种精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括: 对钢管进行表面处理； 对待冷拔的钢管进行微氧化热处理； 采用润滑油对微氧化热处理后的钢管的内外表面进行润滑； 对经过润滑处理后的钢管进行冷拔；以及 对冷拔后的钢管进行产品检测。
2.如权利要求1所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，微氧化热处理是指采用微氧化热处理炉，在炉膛内加入保护性气体对钢管进行处理。
3.如权利要求1或2所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，对于需要多次冷拔的钢管，所述生产工艺还包括在第一次冷拔后进行脱脂，然后进行微氧化热处理、润滑和再次冷拔的步骤。
4.如权利要求1所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，表面处理包括通过外壁喷丸、内壁喷砂、内外壁磨削或者它们的组合的方式去除钢管表面的氧化皮。
5.如权利要求1所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，所述产品检测包括水压试验和无损探伤。
6.如权利要求1所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺还包括在冷拔之后且在产品检测之前执行检查和切头尾的步骤， 其中，所述生产工艺还包括在产品检测之后执行精整步骤。
7.如权利要求6所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，所述精整步骤包括定尺和防锈。
8.如权利要求2所述的精密冷拔钢管的生产工艺，其特征在于，保护性气体是一氧化碳或氢气。
9.如权利要求1或2所述的生产工艺，其中，所述钢管为无缝钢管或高频电阻焊接钢管。
【文档编号】B21C1/22GK103624095SQ201310594812
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】李殿杰, 李胜峰, 王金飞, 韩宝云, 张波 申请人:中国钢研科技集团有限公司, 新冶高科技集团有限公司