一种高精度冷拔钢管的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种高精度冷拔钢管的制造方法，该制造方法包括如下步骤：加热：将管坯在环形炉中加热，保证管坯加热均匀；穿孔：热管坯经穿孔机穿孔；退火：将管坯退火；冷轧：将退火管坯引入轧管机冷轧，得到轧制管；去应力退火：将轧制管引入加热炉中加热并且保温，得到退火管坯；酸洗处理：将退火管坯进行酸洗，去除表面的锈皮；磷化处理：在管坯的表面形成磷酸锌的化学生成覆膜；皂化处理：在覆膜上形成金属皂等润滑覆膜；冷拔：将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管；成品热处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，降低冷拔管的残余应力；热矫直处理：得到高精度冷拔钢管。本发明的方法得到精度高、表面性能优良的机械结构用钢管。
【专利说明】一种高精度冷拔钢管的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢管制备【技术领域】，具体涉及一种高精度冷拔钢管的制造方法。
【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，但产品精度 得不到保证。目前制约冷拔钢管精度提高的主要技术难点有：热处理工艺和矫直方法不合 理造成冷拔钢管残余应力过高、几何尺寸精度差等。这些问题导致目前冷拔钢管性能不稳 定，制约了我国冷拔钢管的发展。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高精度冷拔钢管的制造方 法，该方法得到精度高、表面性能优良的机械结构用钢管。
[0004] 按照本发明提供的技术方案，一种高精度冷拔钢管的制造方法包括如下步骤：
[0005] (1)、加热：将33Mn2V管坯在环形炉中加热至1300?1380°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1250? 1350°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?90min，得到退火硬度（HV)为210?217的退火管坯；
[0008] (4)、冷轧：将退火管坯引入轧管机冷轧，乳管机的机头架的往复次数为50?60次 /!11；[11，管述的每次送进长度为6?7mm/次，得到乳制管；
[0009] (5)、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?650°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，冷乳钢管的炉内保持时间为10?20分钟；
[0010] (6)、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；
[0011] (7)、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 ;
[0012] (8)、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 ;
[0013] (9)、冷拔：将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工艺，模具塞头与管内 径间距：3?5mm，拔机最大拉拔力：350?450t，阜化管拔前停放时间：72?96h ;
[0014] (10)、成品热处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为800?900°C，淬 火介质为水，回火温度在550?650°C，降低冷拔管的残余应力；
[0015] (11)、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450?48CTC，得外径公差：小于+1. 0%，壁厚公差：小于10%，外径不圆度：小于 0. 4%，壁厚不均度：小于10%的高精度冷拔钢管。
[0016] 本发明的方法得到精度高、表面性能优良的机械结构用钢管。
【具体实施方式】：
[0017] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0018] 实施例一：
[0019] 以制备直径为114. 3mm并且孔壁壁厚为6. 3mm的33Mn2V钢管为例，包括以下步 骤：
[0020] (1)、加热：将33Mn2V管坯在环形炉中加热至1300°C，加热时间为4小时，从而保 证管坯加热均匀；
[0021] (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1250°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；
[0022] (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；
[0023] (4)、冷轧：将退火管坯引入轧管机冷轧，乳管机的机头架的往复次数为50次/ min,管述的每次送进长度为6mm/次,得到乳制管；
[0024] (5)、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°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分钟；
[0025] (6)、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%，酸洗时 间：35分钟，再中和池翻滚，翻滚次数：2次，中和液PH值：9,再经清水池翻滚，翻滚次数：2 次；
[0026] (7)、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%，磷 化液温度：68°C，磷化时间：10分钟，磷化液游离酸度：4,磷化液总酸度：45 ;
[0027] (8)、皂化处理：在覆膜上形成金属皂等润滑覆膜，皂化温度：55°C，皂化时间：8分 钟，皂化液PH值：8 ;
[0028] (9)、冷拔：将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工艺，模具塞头与管内 径间距：3mm，拔机最大拉拔力：350t，阜化管拔前停放时间：72h ;
[0029] (10)、成品热处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为800°C，淬火介 质为水，回火温度在550°C，降低冷拔管的残余应力；
[0030] (11)、热矫直处理：在低温回火炉中保温45分钟，再进行热矫直处理，热矫直温度 450°C，得外径公差：+0. 5%，壁厚公差：8%，外径不圆度：0. 3%，壁厚不均度：6%的高精度 冷拔钢管。
[0031] 本实施例得到的产品经检测，所检项目符合GB/T3639-2009标准，产品合格，满足 了用户对精度的要求。
[0032] -种高精度冷拔钢管与常规钢管的技术性能比较
【权利要求】
1. 一种高精度冷拔钢管的制造方法包括如下步骤： (1) 、加热：将33Mn2V管坯在环形炉中加热至1300?1380°C，加热时间为4?5小时， 从而保证管述加热均匀； (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1250?1350°C，并 目控制穿孔偏心率以及控制管坯表面质量； (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?90min，得到退火硬度（HV)为210?217的退火管坯； (4) 、冷轧：将退火管坯引入轧管机冷轧，乳管机的机头架的往复次数为50?60次/ min,管述的每次送进长度为6?7mm/次，得到乳制管； (5) 、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?650°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 乳钢管的炉内保持时间为10?20分钟； (6) 、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； (7) 、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 ; (8) 、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 ; (9) 、冷拔：将待冷拔管坯进行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工艺，模具塞头与管内径间 距：3?5mm，拔机最大拉拔力：350?450t，阜化管拔前停放时间：72?96h ; (10) 、成品热处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为800?900°C，淬火介 质为水，回火温度在550?650°C，降低冷拔管的残余应力； (11) 、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 450?480°C，得外径公差：小于+1.0%，壁厚公差：小于10%，外径不圆度：小于0.4%，壁 厚不均度：小于10%的高精度冷拔钢管。
【文档编号】B21C37/06GK104338779SQ201310339378
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】许卫东 申请人:无锡大金高精度冷拔钢管有限公司