一种热轧高硬度石油管的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢管制备技术领域，具体涉及一种热轧高硬度石油管的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为碳素钢、合金钢或不锈钢等机械结构用钢管的冷加工法，公知的有由拉拔机 进行的拉拔加工法和由皮尔格式轧机进行的轧制加工法。其中，由拉拔机进行的拉拔加工 法，与由皮尔格式扎机进行的轧制加工法相比，可以高效率地制造冷加工钢管，这种无缝钢 管用于油压缸、气压缸使用，目前，国内现行标准所规定的最高钢级其屈服强度、尺寸偏差 等均无法满足实际油压缸、气压缸的使用要求，使得我国的油压缸、气压缸用无缝钢管只能 依赖进口，制约了我国冷轧钢管的发展。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种热轧高硬度石油管的制造 方法，该方法得到的冷轧高硬度无缝钢管，提高了表面的耐磨性，表面硬度和强度提高，改 善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性,油缸使用寿命,提高2~3倍，屈服强度高、抗拉 强度高、尺寸精密、表面光滑，其贮油性能佳，使运转更为顺畅，无停顿情形，延长使用期限， 适用于油压缸、气压缸、叉车、起重机、堆高机、建筑机械、冲床等各式省力自动化机械工程。
[0004] 按照本发明提供的技术方案，一种热轧高硬度石油管的制造方法包括如下步骤：
[0005] (1)、加热：将27SiMn管坯在环形炉中加热至1200~1350°C，加热时间为4~5小 时，从而保证管述加热均匀；
[0006] (2)、穿孔：热管坯经穿孔机穿孔，穿孔后形成的毛管的温度控制在1150~ 1250°C，并目控制穿孔偏心率以及控制管坯表面质量；
[0007] (3)、退火：将管坯引入连续式退火炉中进行退火，并目控制退火温度为600~ 700°C，退火时间为70~80min，得到退火硬度（HV)为210~218的退火管坯；
[0008] (4)、喷硼砂：喷硼砂装置把氮气和硼砂经螺旋喷嘴吹到毛管内孔清除氧化皮并在 毛管内注满氮气，其主要的功能是将毛管内的残留氧化皮去除，同时在毛管的内表面形成 一层膜，防止毛管进一步的氧化；
[0009] (5)、热轧：将退火管坯引入轧管机热轧，热轧温度为1250~1260°C，得到轧制 管；
[0010] (6)、脱管：将轧制管与芯棒脱开，至下一工序，确保脱管工序中轧制管的减径率在 0~2%之间；
[0011] (7)、去应力退火：将轧制管引入加热炉中加热并且保温，随炉冷却后出炉，得到退 火管坯，目的在于确保钢管的强度，当退火温度过高时，加工应变恢复，不能得到加工硬化 的效果，退火温度为550~750°C，可以得到加工硬化的效果，为了除去冷轧钢管的强度偏 差，冷轧钢管的炉内保持时间为10~30分钟；
[0012] (8)、酸洗处理：将退火管坯进行酸洗，去除表面的锈皮，盐酸浓度：7~19%，酸洗 时间：35~60分钟，再中和池翻滚，翻滚次数：2~3次，中和液PH值：9~10,再经清水池 翻滚，翻滚次数：2~3次；
[0013] (9)、磷化处理：在管坯的表面形成磷酸锌的化学生成覆膜，磷酸锌浓度：20~ 30%，磷化液温度：68~75°C，磷化时间：10~20分钟，磷化液游离酸度：4~7,磷化液总 酸度：45~75 ;
[0014] (10)、皂化处理：在覆膜上形成金属皂等润滑覆膜，皂化温度：55~75°C，皂化时 间：8~15分钟，皂化液PH值：8~9 ;
[0015] (11)、冷轧：将待冷轧管坯进行冷轧加工，得到冷轧管，乳管机的机头架的往复次 数为20~40次/ min,管述的每次送进长度为8~IOmm /次，得到乳制管；
[0016] (12)、热处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为800~850°C，淬火介 质为水，回火温度在550~580°C，降低冷拔管的残余应力；
[0017] (13)、预矫直处理：矫直温度650~700°C，以减少残余应力；
[0018] (14)、感应炉淬火处理：感应炉淬火温度为850~880°C，淬火介质为水，降低冷拔 管的残余应力；
[0019] (15)、箱式炉内回火处理：回火空冷的温度为400~500°C，以减少残余应力；
[0020] (16)、珩磨：选用数控珩磨机，工件回转，珩磨头作往复运动的加工形式，达到圆柱 度：0. 01~0. 02mm，孔径偏差：0. 01~0. 02mm，粗糙度：RaO. 25~0. 35的高标准精度；
[0021] (17)、热矫直处理：在低温回火炉中保温45~60分钟，再进行热矫直处理，热矫直 温度550~650°C，得屈服强度（MPa) :895,抗拉强度（MPa) :916,硬度（HV) :250,壁厚公差： 8%，外径不圆度：0. 3%，壁厚不均度：6%，直线度：0. 30mm / m的冷轧高硬度无缝钢管。
[0022] 本发明的有益效果如下：利用本发明方法制作出的热轧高硬度石油管，提高了表 面的耐磨性，表面硬度和强度提高，改善了工件表面的耐磨性、耐蚀性和配合性，油缸使用 寿命，提高2~3倍，屈服强度高、抗拉强度高、尺寸精密、表面光滑，其贮油性能佳，使运转 更为顺畅，无停顿情形，延长使用期限，适用于油压缸、气压缸、叉车、起重机、堆高机、建筑 机械、冲床等各式省力自动化机械工程。
【具体实施方式】：
[0023] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0024] 实施例一：
[0025] 以制备直径为149. 3mm并且孔壁壁厚为8. 43mm的27SiMn钢管为例，包括以下步 骤：
[0026] (1)、加热：将27SiMn管坯在环形炉中加热至1200°C，加热时间为4小时，从而保 证管坯加热均匀；
[0027] (2)、穿孔：热管坯经穿孔机穿孔，穿孔后形成的毛管的温度控制在1150°C，并目 控制穿孔偏心率为4%，对管坯进行目测检验，藉以去除管坯表面的毛刺、翘皮，如果管坯表 面出现或存在明显的即肉眼显见的凹坑、乳伤和裂纹，则应剔除，避免流入下一工序，以控 制管述表面质量；
[0028] (3)、退火：将管坯引入连续式退火炉中进行退火，并目控制退火温度为600°C，退 火时间为70min，得到退火硬度（HV)为210的退火管坯；
[0029] (4)、喷硼砂：喷硼砂装置把氮气和硼砂经螺旋喷嘴吹到毛管内孔清除氧化皮并在 毛管内注满氮气，其主要的功能是将毛管内的残留氧化皮去除，同时在毛管的内表面形成 一层膜，防止毛管进一步的氧化；
[0030] (5)、热轧：将退火管坯引入轧管机热乳，热轧温度为1250°C，得到轧制管；
[0031] (6)、脱管：将轧制管与芯棒脱开，至下一工序，确保脱管工序中轧制管的减径率为 〇 ;
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