旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无缝钢管领域，具体涉及一种生产旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无 缝钢管的生产方法。
【背景技术】
[0002] 旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性 土、粉质土等土层施工，在灌注粧、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。 旋挖钻机以其高效率、低污染等特性，目前己成为国内铁路及高速公路桥梁粧基础施工的 主要施工设备，而随着国家基础建设投资的加人，旋挖钻机的需求量激增。
[0003] 旋挖钻机钻杆是旋挖钻机的关键部件，旋挖钻机钻杆由数节钻杆组合而成，每节 钻杆由无缝钢管及焊接在其上的内外驱动键组成。
[0004] 旋挖钻机钻孔的需要，生产出高强度高韧性大直径薄壁精密无缝钢管，来满足旋 挖钻机钻杆的要求。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的不足，本发明的目的之一提供一种旋挖钻机钻杆用大直径薄壁 精密无缝钢管的生产方法，该大直径薄壁精密无缝钢管具有良好的经济性、优良的焊接性 能、高的尺寸精度、高的力学强度和高韧性。
[0006] 本发明的技术方案：
[0007] 本发明提供一种旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的生产方法，所述生产 方法包括步骤：
[0008] a、冶炼钢坯，所述钢坯的化学成分按重量百分比计为：C 0. 12~0. 16%、Si 0· 20 ~0· 40%、Mn L 45 ~I. 60%、V 0· 030 ~0· 060%、A1 0· 02 ~0· 05%、余量为 Fe 和 不可避免的杂质；
[0009] b、轧制无缝钢管坯料管，包括钢坯的加热、穿孔、乳制变形、定径、冷却工序；其中， 钢坯加热工序中出炉钢温控制在1220~1260°C ;
[0010] C、无缝钢管坯料管通过推制式热扩工艺扩大外径，热扩温度870~900°C，推进速 度150~200晕米/分钟；
[0011] d、扩径后的无缝钢管经酸洗、磷化、皂化后进行冷拔加工得冷拔精密无缝钢管；
[0012] e、去应力退火：冷拔精密无缝钢管的退火温度650~680°C，退火时间1~3小 时；
[0013] f、矫直处理。
[0014] 进一步，步骤&中，所述的不可避免的杂质包括(^1、附、0、]\1〇、他、11和13，其含量分 别为：Cu 彡 0· 20%、Ni 彡 0· 50%、Cr 彡 0· 20%、M〇 彡 0· 10%、Nb 彡 0· 05%、Ti 彡 0· 025%、 B 彡 0· 0005%。
[0015] 进一步，步骤a中，钢坯的化学成分满足：Nb+V彡0. 1%，Nb+V+Ti彡0. 12%。
[0016] 进一步，步骤a中，钢坯的化学成分满足：钢的碳当量CEV彡0.44%，CEV = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。
[0017] 进一步，步骤a中，所述不可避免的杂质中P < 0. 020、S < 0. 015。
[0018] 进一步，步骤c中，推制式热扩工艺采用局部感应加热的方式，热扩温度880°C，推 进速度180毫米/分钟。
[0019] 进一步，步骤e中，冷拔精密无缝钢管的退火温度为680°C，退火时间为2小时。
[0020] 旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管，其经过矫直处理后满足：外径公差 ±0. 5% D，壁厚公差±7. 5% S、椭圆度（外径不圆度）彡4. 3mm、全长弯曲度彡8mm。
[0021] 本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密 无缝钢管，其采用上述方法制得，其金相组织为铁素体+珠光体，晶粒度为10级。
[0022] 所述旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的尺寸规格为：Φ394-559 ;优选 为 Φ540。
[0023] 进一步，所述旋挖钻杆机钻杆用精密无缝钢管的力学性能为：屈服强度为460~ 600MPa、抗拉强度为550~720MPa、延伸率彡24%、0°C纵冲夏比V型冲击功彡80J ;力学性 能按GB/T8162-2008标准对上述旋挖钻机钻杆用精密无缝钢管进行力学性能测定。
[0024] 优选的，所述旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的力学性能为：屈服强度 为557~600MPa、抗拉强度为664~720MPa、延伸率彡24%、夏(TC纵冲比V型冲击功148~ 177J〇
[0025] 本发明的有益效果：
[0026] 本发明提供一种旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的生产方法，所得无缝 管线管用钢具有良好的经济性、优良的焊接性能、高的尺寸精度、高的力学强度和高韧性， 所得旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的屈服强度为460~600MPa、抗拉强度为 550~720MPa、延伸率彡24%、0°C纵冲夏比V型冲击功彡80J。尺寸精度：外径公差±0. 5% D，壁厚公差±7.5% S、椭圆度（外径不圆度）彡4. 3mm、全长弯曲度彡8mm。
【附图说明】
[0027] 图1为实施例1所得无缝钢管的金相组织图，放大倍数500X ;由图1可知：金相 组织为铁素体+珠光体，晶粒度为10级。
[0028] 图2为实施例2所得无缝钢管的金相组织图，放大倍数500X ;由图2可得：金相 组织为铁素体+珠光体，晶粒度为10级。
[0029] 图3为实施例3所得无缝钢管的金相组织图，放大倍数500X ;由图3可得：金相 组织为铁素体+珠光体，晶粒度为10级。
[0030] 图4为实施例4所得无缝钢管的金相组织图，放大倍数500X ;由图3可得：金相 组织为铁素体+珠光体，晶粒度为10级。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0032] 本发明提供一种旋挖钻机钻杆用大直径薄壁精密无缝钢管的生产方法，所述生产 方法包括步骤：
[0033] a、冶炼钢坯，所述钢坯的化学成分按重量百分比计为：C 0. 12~0. 16%、Si 0· 20 ~0· 40%、Mn L 45 ~I. 60%、V 0· 030 ~0· 060%、A1 0· 02 ~0· 05%、余量为 Fe 和 不可避免的杂质；
[0034] b、乳制无缝钢管坯料管，包括钢坯的加热、穿孔、乳制变形、定径、冷却；其中，钢坯 的加热温度为1220~1260°C ;
[0035] c、无缝钢管坯料管通过推制式热扩工艺扩大外径，热扩温度870~900°C，推进速 度150~200毫米/分钟；推制热扩管工艺：即通过感应加热、以锥形芯棒为模具扩径的过 程，依靠中频感应加热，将钢管局部加热到所需要的温度，随即对感应加热部分进行扩径；
[0036] d、扩径后的无缝钢管经酸洗、磷化、皂化后进行冷拔加工得冷拔精密无缝钢管；
[0037] e、去应力退火：冷拔精密无缝钢管的退火温度650~680°C，退火时间1~3小时 (优选为2小时）；
[0038] f、矫直处理。
[0039] 本发明限定V 0.030~0. 060%，主要原因在于：（1)通过加入少量的V热轧可有 效地细化晶粒，（2)形变热处理过程中（指局部感应加热推制扩管过程），V的碳、氮化合物 从奥氏体中析出或在相变过程中在相界析出（相间沉淀），或在最终冷却过程中从过饱和 铁素体中析出，可达到沉淀强化的目的；沉淀析出强化的目的就是提高、稳定钻杆的力学性 能（屈服、抗张）；如V含量过多，则会影响旋挖机钻杆的金相组织，近而影响钻杆到使物理 性能中的冲击韧性变差、延伸率变小；因此本发明限定V在0. 030~0. 060%。
[0040] 进一步，步骤a中，钢坯化学成分中所述的不可避免的杂质包括Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、 11和8，其含量分别为：〇1彡0.20%、附彡0.50%、0彡0.20%、]\1〇彡0.10%、