[實用新型]一種直接用于制造大口徑中厚壁無縫鋼管的管坯

無效

• 申請號: 200720176577.3
• 申請日: 2007-10-10
• 公開（公告）號: CN201120453Y
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 劉懷文;馬曉梅;朱玉寶;孫德寬
• 申請（專利權）人: 劉懷文;馬曉梅;朱玉寶
• 主分類號: B21K21/02
• 分類號: B21K21/02
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁朝玉

技術領域

本實用新型涉及一種制備無縫鋼管的管坯，尤其涉及一種直接用于制造大口徑中厚壁無縫鋼管的管坯。

背景技術

大口徑無縫鋼管，特別是直徑大于500毫米、徑壁比在25以下的大口徑中厚壁無縫鋼管，在很多工業領域的重要場合，有著廣泛的用途。如：用于火力發電的主蒸汽管道和核電的回路管道，以及CNG拖車用、氣站用高壓氣瓶與各類高壓容器的缸體等等。正因為大口徑中厚壁無縫鋼管的用途廣泛，導致對其機械性能和理化性能的要求各不相同，從而對其材質及其加工工藝方法的選擇亦有所不同。對于能源工業、天燃氣管道、核電回路、火力主蒸汽管、拖車用大型氣瓶、蓄能器管等各類高壓容器用管，大部分必須采用口徑大于500毫米、具有一定長度(有的長達13米)的大口徑無縫管材，又因為管道內的介質基本上都是高溫、高壓，有的還具有放射性、高腐蝕性等，使用環境十分惡劣，對管道的物理、化學性能、長度和尺寸精度、表面質量均提出了很高的要求。因而，對于用于上述能源工業等特殊領域的大口徑中厚壁無縫鋼管，不但要求材質為難加工的不銹鋼、各種合金鋼，例如304、316、30CrMuA、35CrMo、30CrMnSiA等特鋼種，還必須要經過獨特的鍛造或者軋制使之具有合理的鍛態或軋態的金相結構。

為了達到上述要求，一些傳統的生產方法已經不能生產出符合要求的大口徑中厚壁無縫鋼管。但是在強大的市場需求下，各國先后開發出了多種生產大口徑中厚壁無縫鋼管的工藝方法，并在美國、日本、意大利、法國、英國以及委內瑞拉、捷克、印度等國家得到了成功的應用。據目前粗略統計，世界上已經建有多臺套機組專門用來生產大口徑中厚壁無縫鋼管。主要有三類：擠壓法、頂管法和擴徑(管)法。無論那種加工方法都必須先制備能夠滿足后道工序的管坯，其中頂管法，在美國、日本、法國、英國都建有用方坯、八角坯或圓坯沖出帶杯底的管坯，然后在頂管機上生產φ500～φ1500毫米成品鋼管，方坯或圓坯最重可達22噸，管長可達9米。該加工方法中制備管坯的局限性十分明顯：首先，該方法流程長、設備多、投資和維護成本高。其中，目前用于壓力定型即用于沖壓出帶杯底坯料的設備是大型的水壓機；其次，因為沖壓模具的限制，被加工的管材長度有限；再次，尤其在沖孔的過程中，工件內孔易出現裂紋等種種缺陷，而這些缺陷很難被后道工序所克服而且還有可能被后道工序進一步擴大，造成后續修正量增加和成品率不高。其中擠壓法，用于制管的管坯是對方坯或圓坯加熱后進行熱穿孔而制得，同樣存在工序多、成本高和所制得管坯質量難以得保證等缺陷；而擴徑法的管坯，則是通過對方坯、八角坯或圓坯加熱后進行熱穿孔和周期性熱軋獲得，也同樣存在上述管坯的種種缺陷，尤其是用以生產難變形且用途特殊的高端大口徑中厚壁無縫成品管材的管坯質量是難以滿足其苛刻要求的。在上述背景下，本實用新型申請人通過一種新的方法制得一種新結構的管坯，可直接滿足后續頂管加工的要求，制得的管材質量優良、符合要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種通過離心鑄造而成的、質量好、利于后期加工的、直接用于生產大口徑中厚壁無縫鋼管的優良管坯。

按照本實用新型提供的一種直接用于制造大口徑中厚壁無縫鋼管的管坯，包括大口徑中厚壁離心鑄造空心管坯和位于所述空心管坯一端的環狀杯底。

按照本實用新型提供的一種直接用于制造大口徑中厚壁無縫鋼管的管坯還具有如下附屬技術特征：

所述空心管坯和所述杯底通過離心鑄造一體成形。

所述杯底的厚度H為：

H=F3.611*Dx*σ*μd]]>

其中：H-足以承受頂管軋制時芯棒頂推力的杯底厚度；

F-穩定軋制時的頂推力；

Dx-頂管的芯棒直徑；

σ-鋼材的高溫抗拉強度；

μ_d-杯底軋后計算所得的延伸系數。

所述杯底軋后計算所得的延伸系數μ_d為：