一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，该生产方法的步骤如下：将外径Ф350～Ф600mm的不锈钢坯料加热至温度1180～1250℃，然后用508机组穿孔机采用等径穿孔对不锈钢坯料进行开孔，即得到了不锈钢毛管；将不锈钢毛管加热至温度1180～1250℃，然后用508机组穿孔机采用扩孔、减壁穿孔对不锈钢毛管进行扩孔和减壁，再将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷。本发明利用钢铁厂现有生产钢管的508机组穿孔机、环形加热炉和淬火炉来生产大口径的不锈钢无缝管，有效的利用现有钢铁厂设备生产不锈钢无缝管，并且有效的扩大了机组设计的生产规格；该方法成材率更高，工艺路线更短，成本更低。
【专利说明】一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法。
【背景技术】
[0002] 目前不锈钢生产针对大口径不锈钢管和小口径不锈钢管的生产工艺具有明显差 异。小口径不锈钢管的主要工艺有两种，为"穿孔+热挤压"和"穿孔+冷轧"。对于"穿孔 +热挤压"工艺而言，生产小口径的不锈钢钢管时，可不穿孔，直接挤压成型；而对于稍大口 径的需先穿孔或打通孔，再经过扩孔后在进行挤压。"穿孔+冷轧"主要是通过热穿孔开坯， 经过多道次的冷轧变形，最终形成成品钢管。由于冷轧变形量相对较小，采用此种方式，往 往需经过多道次冷轧才能达到最终成品尺寸。
[0003] 大口径的不锈钢管的生产方式主要为"锻造+机加工"和"穿孔+扩管+机加工" 两种。采用"锻造+机加工"生产大口径不锈钢管，由于锻造坯料的尺寸偏差大，其机加工 量较大，导致总成材率很低，只有40?60%，同时其工序加工费用均较高。而采用"穿孔+ 扩管+机加工"的方式生产大口径不锈钢管，由于直接穿孔的钢管壁厚偏差较大，而扩管工 艺对钢管的几何尺寸精度有恶化的影响，只能在后续采用机加工的方式以保证产品几何尺 寸精度。此工艺的工艺流程相对较长，总成材率仅为50?70%。
[0004] 在现有的钢铁产能过剩的情况下，钢铁厂的设备大多处于闲置状态，如何利用现 有的设备来生产不锈钢钢管是钢铁厂面临的问题，同时也是节约钢铁厂生产成本的重中之 重。本着缩短工艺流程，采用低加工费用的工序代替高加工费工序，提高产品总成材率的原 贝1J，提出了本次发明。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法。
[0006] 为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
[0007] -种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，该生产方法的步骤如下：
[0008] 步骤A:将外径①350?①600mm的不锈钢坯料加热至温度1180?1250°C，然后 用508机组穿孔机采用等径穿孔对不锈钢坯料进行开孔，即得到了不锈钢毛管；
[0009] 步骤B:将步骤A的不锈钢毛管加热至温度1180?1250°C，然后用508机组穿孔 机采用扩孔、减壁穿孔对不锈钢毛管进行扩孔和减壁，再将不锈钢毛管置于淬火池中进行 水冷，即得到了所述的大口径的不锈钢无缝钢管。
[0010] 根据本发明的实施例，所述的等径穿孔或扩孔、减壁穿孔的生产参数如下：椭圆度 彡1.05;辗轧角：-5?+5°;喂入角：5°;转速<120转/分钟。
[0011] 根据本发明的实施例，所述的将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷时水温不高于 40。。。
[0012] 根据本发明的实施例，所述的508机组穿孔机为二辊筒式穿孔机，穿孔辊直径为 800?1600mm，穿孔棍长度为1200mm。
[0013] 根据本发明的实施例，所述的不锈钢坯料的外径为350?600_，长度为1500? 3000mm;所述的不锈钢毛管的外径为350?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000? 4500mm;所述的大口径的不锈钢无缝钢管的外径为380?650mm，壁厚为20?60mm，长度为 3000 ?8000mm〇
[0014] 根据本发明的实施例，所述的不锈钢坯料的外径为400?600mm，长度为1500? 3000mm;所述的不锈钢毛管的外径为400?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000? 4500mm;所述的大口径的不锈钢无缝钢管的外径为430?650mm，壁厚为20?60mm，长度为 3000 ?8000mm〇
[0015] 根据本发明的实施例，所述的将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷时，不锈钢毛 管的温度高于1050°C，水温不高于40°C。
[0016] 下面对本发明作进一步的解释和说明。
[0017] 一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，该生产方法的步骤如下：
[0018] 步骤A:将外径①350?①600mm的不锈钢坯料加热至温度1180?1250°C，然后 用508机组穿孔机采用等径穿孔对不锈钢坯料进行开孔，即得到了不锈钢毛管；
[0019] 步骤B:将步骤A的不锈钢毛管加热至温度1180?1250°C，然后用508机组穿孔 机采用扩孔、减壁穿孔对不锈钢毛管进行扩孔和减壁，再将不锈钢毛管置于淬火池中进行 水冷，即得到了所述的大口径的不锈钢无缝钢管。
[0020]目前国内现有大口径钢管生产设备的主要生产对象均为普通碳锰或中低合金钢， 而对于大口径的不锈钢无缝钢管而言，其高温下的穿孔负荷接近2倍普通碳锰钢产品，热 轧穿孔大口径（〇400mm及以上）高合金钢均有较大困难，而不锈钢无法直接穿孔至外径 500mm以上，壁厚小于50mm的规格。
[0021] 因此本发明首先采用等径穿孔，穿孔后的毛管外径与坯料外径基本相当，对坯料 进行开孔/扩孔，可有效控制穿孔负荷。再对穿孔后的毛管进行扩孔、减壁穿孔，可更好的 控制毛管几何尺寸。
[0022] 进行扩孔、减壁穿孔后的不锈钢毛管温度高于1050°C，直接放入淬火池中对钢管 进行水冷固溶，可直接达到不锈钢管的成品状态，此过程中不再进行加热，缩短了整个工艺 流程，同时节约了能量。
[0023] 在本发明中，加热设备为环形加热炉，该环形加热炉采用天然气燃烧脉冲式供热 的加热炉，半径为5000mm。
[0024] 根据本发明的实施例，所述的等径穿孔或扩孔、减壁穿孔的生产参数如下：椭圆度 彡1.05;辗轧角：_5?+5° ;喂入角：5° ;转速<120转/分钟。
[0025] 椭圆度为导距与辊距的比值。等径穿孔和扩孔、减壁穿孔的变形系数（可用长度 比代替）基本相当，可达到合理控制穿孔负荷的效果，发挥穿孔机的最大能力。
[0026] 根据本发明的实施例，所述的将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷时水温不高于 40。。。
[0027] 根据本发明的实施例，所述的508机组穿孔机为二辊筒式穿孔机，穿孔辊直径为 800?1600mm，穿孔棍长度为1200mm。
[0028] 等径穿孔和扩孔、减壁穿孔所用到的508机组穿孔机为同一台穿孔机，均为二 辊筒式穿孔机，也称为曼氏穿孔机。508机组穿孔机为机组设计生产钢管的最大外径为 508mm，本申请正是利用现有的钢管穿孔机来生产大口径的不锈钢钢管，节约了设备采购成 本。
[0029] 根据本发明的实施例，所述的不锈钢坯料的外径为350?600mm，长度为1500? 3000mm;所述的不锈钢毛管的外径为350?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000? 4500mm;所述的大口径的不锈钢无缝钢管的外径为380?650mm，壁厚为20?60mm，长度为 3000 ?8000mm〇
[0030] 根据本发明的实施例，所述的不锈钢坯料的外径为400?600mm，长度为1500? 3000mm;所述的不锈钢毛管的外径为400?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000? 4500mm;所述的大口径的不锈钢无缝钢管的外径为430?650mm，壁厚为20?60mm，长度为 3000 ?8000mm〇
[0031] 根据本发明的实施例，所述的不锈钢坯料的外径为550?600_，长度为1500? 3000mm;所述的不锈钢毛管的外径为560?600mm，壁厚为60?100mm，长度为2000? 4500mm;所述的大口径的不锈钢无缝钢管的外径为580?650mm，壁厚为20?45mm，长度为 3000 ?8000mm〇
[0032] 本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
[0033] 1)本发明利用钢铁厂现有生产钢管的508机组穿孔机、环形加热炉和淬火炉来生 产大口径的不锈钢无缝管，有效的利用现有钢铁厂设备生产不锈钢无缝管，并且有效的扩 大了机组设计的生产规格。
[0034] 2)本发明采用两次穿孔，将穿孔负荷进行了分摊，第一次穿孔为等径穿孔，第二次 穿孔为扩孔、减壁穿孔，使整个生产过程可顺利进行，起到了明显改善了不锈钢钢管穿孔后 的尺寸偏差的作用，使钢管的几何尺寸可满足标准及用户要求。
[0035] 3)本方法生产出不锈钢钢管的成材率更高，工艺路线更短，成本更低。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
[0037] 实施例1 :
[0038] 采用2支〇550_、TP304锻坯，镗100謹通孔，生产〇590_X31謹的不锈钢钢管， 外径偏差要求为± 1 %D(584. 1?595. 9mm)，壁厚偏差要求为± 10 %S(27. 9?34. 1mm)。 在加热温度为1200°C的情况下，在508机组（机组设计生产钢管的最大外径为508mm)穿孔 机按上述设计工艺进行生产。第一次穿孔生产参数如下：
【权利要求】
1. 一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下： 步骤A :将外径〇>350?〇)600mm的不锈钢坯料加热至温度1180?1250°C，然后用508 机组穿孔机采用等径穿孔对不锈钢坯料进行开孔，即得到了不锈钢毛管； 步骤B :将步骤A的不锈钢毛管加热至温度1180?1250°C，然后用508机组穿孔机采 用扩孔、减壁穿孔对不锈钢毛管进行扩孔和减壁，再将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷， 即得到了所述的大口径的不锈钢无缝钢管。
2. 根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述的 等径穿孔或扩孔、减壁穿孔的生产参数如下：椭圆度彡1. 05 ;辗轧角：_5?+5° ;喂入角： 5° ;转速<120转/分钟。
3. 根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述的 将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷时水温不高于40°C。
4. 根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述的 508机组穿孔机为二辊筒式穿孔机，穿孔辊直径为800?1600_，穿孔辊长度为1200_。
5. 根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述 的不锈钢述料的外径为350?600mm，长度为1500?3000mm ;所述的不锈钢毛管的外径为 350?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000?4500mm ;所述的大口径的不锈钢无缝钢管 的外径为380?650_，壁厚为20?60_，长度为3000?8000_。
6. 根据权利要求5所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述 的不锈钢述料的外径为400?600_，长度为1500?3000mm ;所述的不锈钢毛管的外径为 400?600mm，壁厚为60?120mm，长度为2000?4500mm ;所述的大口径的不锈钢无缝钢管 的外径为430?650_，壁厚为20?60_，长度为3000?8000_。
7. 根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢无缝钢管的生产方法，其特征在于所述的 将不锈钢毛管置于淬火池中进行水冷时，不锈钢毛管的温度高于1050°C。
【文档编号】B21C37/06GK104368623SQ201410714994
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月29日 优先权日:2014年11月29日
【发明者】鄢勇, 尹人洁, 江健, 童宗圣, 张涛, 王婀娜 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司