专利名称：高抗磨混凝土输送管及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种无缝钢管及其生产方法，具体的说是一种高抗磨混凝土输 送管及其生产方法。
背景技术：
目前，各型混凝土泵车用混凝土输送管道，如各型拖式混凝土输送泵和臂 架泵， 一般均使用20号钢隐缝焊管或轧制无缝管。由于这些低合金管本身合 金含量低，加之成型后未进行热处理，组织一般为铁素体+珠光体，硬度低， 必然导致其抗磨性差，就拖式泵而言，20号钢隐缝焊管或无缝管的寿命分别为输送8000立方混凝土、 14000立方混凝土左右，臂架泵管子的寿命更短，国内 知名泵厂特制的50Mn2，硬度为服C30左右的混凝土输送管寿命也只有20000 立方混凝土左右，难以满足生产上的需要，因而商品混凝土生产行业急需高抗 磨输送钢管；但是，由于具有高抗磨性能的合金，其热塑性和压力加工性能较 差，采用传统的焊管或轧制管生产工艺难以制成钢管。
发明内容
本发明之目的旨在克服上述现有技术之不足，提供一种热塑性能好，抗磨 性能优异、焊接切割性能优良，使用寿命长的高抗磨的混凝土输送管用合金材 料及生产高抗磨的混凝土输送管的方法。本发明是这样实现的高抗磨混凝土输送管，管材由质量比为0.15-0.4%的C， 0.卜2.0%的Si， 1. 6-3. 0 %的Mn， 0. 3-2. 0%的Cr， 0-0. 5%的Mo， 0. 02-0. 1%的V， 0. 01-0. 06% 的Ti， 0-0. 03呢的Ni， O-O. 5%的Cu， 0. 02-0. 06%的Nb， 0. Ol-O. 05%的 Al， 0. 0005-0. 005%的B， 0, 02-0. 06%的Re， 0-0. 02%的N， 0-0. 035%的S，O-O. 035% 的P和余量的Fe组成。高抗磨混凝土输送管的生产方法，包括下列步骤(-)生产离心铸管坯a、 冶炼以废钢及合金为主要原料，采用^0.5t电弧炉或中频感应炉熔炼， 熔炼中多次进行炉前分析，根据炉前分析结果调整钢水成分，至钢水成分符合 上述管材组成后出炉，钢水出炉温度为1550 — 1650'C;b、 离心浇铸在离心机上，放置经烘烤喷涂的型筒，型筒长度为1800_6800 mm ，内径为4> 125 —150mm ，浇铸时，型筒转速为1500- 2500r / min ，钢水 浇铸速度为20 —150kg/s ，钢水浇铸完毕凝固2—4分钟后，关闭离心机使其 自然停机，停机后进行脱模，将铸管与型筒分离；c、 将冷却至常温的离心铸管进行抛丸，得到离心铸管。 (二)采用热轧机组将步骤(-)制得的离心铸管进行热轧处理d、 将离心铸管在热轧机组上经粗轧一精轧一定径一校直一切头后制得的直 径133mm，壁厚4一6mm，长度6000—9000mm的无缝钢管；e、 将步骤d制得的无缝钢管低温回火后切成客户要求长度的的无缝钢管， 两端用J422号焊条焊上法兰即得成品。本发明还可包含下列步骤f、 水压试验取步骤g所得成品，通过水压试验，检查产品是否漏水，根据产品的服役条件，选择水压的大小，如22MPag、 金相组织及硬度的检验将步骤g所得成品取样检验，产品的金相组织为马氏体或马氏体十贝氏体，硬度在HRC42 — 55之间。h、 成品的化学分析及入库在步骤e所得管材上取样进行最终产品的化学成分分析，合格后，编号入库。与现有技术相比，本发明具有下列特点1、 本发明的高抗磨混凝土输送管材料，制成的管子具有高抗磨性能的金相组织；例如马氏体或马氏体+贝氏体组织，通过取试片在磨损试验机上的对 比试验表明，比20号钢的抗磨性提高4一20倍；2、 采用本发明方法，离心铸造管坯经热轧的工艺可以生产薄壁(例如4mm 厚)的高抗磨无缝钢管，管子壁厚均匀性好，组织致密，无疏松，无夹杂物；3、 采用本发明，生产工艺简短，生产的高抗磨无缝管用作输送混凝土，抗 磨性能优异，使用寿命比20号无缝钢管提高4一20倍。
具体实施例方式下面通过实施例对发明作进一步说明，但本发明不限于上述实施例，本发 明内容所述均可实施，并具有相似效果。实施例1采用0. 5t中频感应炉冶炼，原料以废钢为主，熔炼中调整钢水成分如下(质 量％): C 0. 15 % ， Si 0. 1% ， Mn 1. 6 %， Cr 0. 3%， Mo 0. 5%， V 0. 1%， Ti 0. 06%, Ni 0. 03%， Cu 0. 5%， Nb 0. 02%， Al 0. 01%， B 0. 0005%, Re 0, 02%， N 0. 001%， S 0. 002%, P 0.002%，余量为Fe，钢水出炉温度为1550 °C。型筒在第一次使用时，先进行 烘烤，然后对型筒内表面进行喷涂石英或锆英涂料，喷涂后，再对内表面进行 烘烤。烘烤是将型筒送入电炉中烘烤，烘烤温度为200 — 30(TC，时间为20—40分钟；或者用天然气火焰喷烤型筒内部至型筒外表面180—25(TC，时间为20— 30分钟。在DN134X3400型筒的内壁喷涂石英涂料，在200 °C电炉中烘烤40min 后，置于离心机上，浇铸时，型筒转速为1500 r/min ，钢水浇铸速度为20kg/s， 钢水浇铸完毕凝固2分钟后脱模得到DN129X26. 7X3150的铸管，铸管冷却至 常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的DN125X26. 7X1575的铸管 送4>90的热轧机组上经粗轧一精轧一定径一校直一切头后制得的直径133mm， 壁厚4.5mm，长度6000mm的无缝钢管。低温回火后切断为3米定尺两端焊上 法兰即得成品。经过金相分析，管子的内表面为马氏体组织，硬度为HRC52 。 通过22MP水压检验合格。该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高10倍。实施例2采用0. 8t中频感应炉冶炼，原料以废钢及合金为主，熔炼中调整钢水成分 如下(质量％): C 0.4 % ，Si 2.0% ， Mn 3. 0 %， Cr 2.0%， V 0. 02%， Ti 0.01%， Nb 0. 06%， Al 0. 05%， B 0. 005%, Re 0. 06%, N 0. 02%, S 0. 035%， P 0. 035%，余量 为Fe，钢水出炉温度为1650 °C。在DN134X3400型筒的内壁喷涂石英涂料，在 300 °C电炉中烘烤20min后，置于离心机上，浇铸时，型筒转速为2500 r/min ， 钢水浇铸速度为150 kg/s，钢水浇铸完毕凝固4分钟后脱模得到DN129X26.7 X3150的铸管，铸管冷却至常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的 DN125X 26. 7X1575的铸管送4>90的热轧机组上经粗轧一精轧一定径一校直一 切头后制得的直径133mm，壁厚6mm，长度9000mm的无缝钢管。低温回火后 切断为3米定尺两端焊上法兰即得成品。经过金相分析，管子的内表面为马氏 体组织，硬度为HRC52。产品通过22MP水压检验合格。该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高8倍。实施例3采用It电弧炉冶炼，原料以废钢为主。铸管的材料组成(质量％)为C0.3% ， Si 1. 0% ， Mn 2. 6 %， Cr 1. 5%， Mo 0. 35%， V 0. 08%， Ti 0. 05%， Ni 0. 02%, Cu 0. 25%, Nb 0. 04%， Al 0. 03%， B 0. 0025%， Re 0. 04%， N 0. 01%， S 0. 015%， P 0. 03%， 余量为Fe，钢水出炉温度为1600 °C。在DN134X3400型筒的内壁喷涂石英涂 料，用天然气火焰喷烤型筒内部至型筒外表面20(TC，时间为25分钟后，置于 离心机上，离心浇注工艺为浇铸时，型筒转速为2000 r/ min ，钢水浇铸速 度为100kg/s ，钢水浇铸完毕凝固3分钟后脱模得到DN129X26.7X3150的铸 管，铸管冷却至常温后经抛丸，将抛丸后的铸管切断为2节等长的DN125X26. 7 X 1575的铸管送4)90的热轧机组上经粗轧一精轧一定径一校直一切头后制得的 直径133mm，壁厚5mm，长度8000mm的无缝钢管。低温回火后切断为2米定 尺两边用J422号焊条焊上法兰及得成品。经过金相分析，管子内表面为马氏体 十贝氏体组织，硬度为服C53。经22MP水压检验合格。该管用于输送混凝土，寿命比20号钢钢管提高11倍。
权利要求
1、高抗磨混凝土输送管，其特征在于所述的高抗磨混凝土输送管管材由质量比为0.15-0.4％的C，0.1-2.0％的Si，1.6-3.0％的Mn，0.3-2.0％的Cr，0-0.5％的Mo，0.02-0.1％的V，0.01-0.06％的Ti，0-0.03％的Ni，0-0.5％的Cu，0.02-0.06％的Nb，0.01-0.05％的Al，0.0005-0.005％的B，0.02-0.06％的Re，0-0.02％的N，0-0.035％的S，0-0.035％的P和余量的Fe组成。
2、 高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于按照下列步骤进行-(-)生产离心铸管坯a、 冶炼以废钢及合金为主要原料，采用^0.5t电弧炉或中频感应炉熔 炼，钢水出炉温度为1550_1650°C;b、 钢水出炉经离心铸造得到厚壁离心铸管；c、 将冷却至常温的离心铸管进行抛丸，得到离心铸造厚壁管坯； (二)热轧处理d、 将离心铸厚壁管坯在热轧机组上经粗轧—精轧—定径一校直一切头后 制得无缝钢管；e、 将无缝钢管低温回火后切成长度客户要求长度的无缝钢管，两端用焊条 焊上法兰。
3、 根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于 所述步骤b中离心铸造时型筒转速为1500-2500r/min ，钢水浇铸速度为 20-150 kg/s ，钢水浇铸完毕凝固2-4 min后，关闭离心机使其自然停机。
4、 根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于 所述的步骤c中所得到的离心铸造厚壁管坯直接经步骤d进行热轧加工，不需 内镗外车。
5、 根据权利要求4所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于-所述的步骤d中切头后制得的无缝钢管直径133mm，壁厚4-8mm，长度 6000-9000mm。
6、 根据权利要求2所述的高抗磨混凝土输送管的生产方法，其特征在于: 所述步骤e中焊条为J422号焊条。
全文摘要
一种高抗磨混凝土输送管，由质量比为0.15-0.4％的C，0.1-2.0％的Si，1.6-3.0％的Mn，0.3-2.0％的Cr，0-0.5％的Mo，0.02-0.1％的V，0.01-0.06％的Ti，0-0.03％的Ni，0-0.5％的Cu，0.02-0.06％的Nb，0.01-0.05％的Al，0.0005-0.005％的B，0.02-0.06％的Re，0-0.02％的N，0-0.035％的S，0-0.035％的P和余量的Fe组成，经冶炼、离心浇铸、热轧、控制冷却等步骤制成。本发明生产工艺简短，生产的输送管具有高抗磨性能的马氏体、贝氏体金相组织，使用寿命比20号无缝管提高4-20倍。
文档编号C22C38/58GK101323934SQ20081004549
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者张永刚, 秦劲松 申请人:成都天原鑫泰复合材料有限公司