[發明專利]無縫管的制造方法

有效

• 申請號: 201080007411.3
• 申請日: 2010-02-12
• 公開（公告）號: CN102316999A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 原田浩一;山川富夫
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: B21C23/08
• 分類號: B21C23/08;C22C38/00;C22C38/58
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及由熱擠壓制管法制造無縫管的方法，特別是涉及適于在使用高溫下的變形能低的被擠壓原材時的無縫管的制造方法。

背景技術

近年來，在全球變暖對策推進中要求大容量的發電廠，高效率的超超臨界壓發電鍋爐的開發盛行。另外，隨著石油的枯竭問題的進展，石油和天然氣的開采環境變得越來越嚴酷。在這些發電鍋爐還有油井和氣井中，使用的是高強度且耐腐蝕性、耐應力腐蝕裂紋性等優異的無縫管，其材質對應近年的使用要求的高度化，處于高Cr、高Ni化的傾向。

高Cr、高Ni的材料加工性差，作為這一難加工性材料的制管法，采用了在快速加工下被加工材的溫度降低少，能夠實現高的加工度的熱擠壓制管法的無縫管的需要增加。特別是以玻璃潤滑為特征的玻璃潤滑劑高速擠壓法(Ugine?Sejournet?process)適合難加工材的無縫管的制造。

圖1是用于說明基于玻璃潤滑劑高速擠壓法的無縫管的熱擠壓制管法的剖面圖。如同圖所示，在玻璃潤滑劑高速擠壓法中，是加熱在軸心形成有貫通孔的中空的被擠壓原材(以下也稱為“坯料”)8，將加熱到規定溫度的坯料8收容到料筒6內后，在坯料8的軸心插入芯棒(mandrel?bar)3，在此狀態下，通過未圖示的隨著沖頭的驅動的軸桿(stem)的移動(圖1中向著空白箭頭的方向移動)，經由擠壓墊7壓出坯料8，制作作為無縫管的擠壓管。

這時，在料筒6的前端，配置有由模座4和模墊5保持的沖模2，坯料8從沖模2的內面和芯棒3的外面所形成的環狀的間隙向著軸桿的移動方向被擠壓出，成為具有期望的外徑和壁厚的擠壓管。

在玻璃潤滑劑高速擠壓法中，作為潤滑劑使用玻璃，在將坯料8收容到料筒6內之前，在被加熱的坯料8的外表面和內表面散布粉末玻璃，形成熔融玻璃的皮膜。通過該玻璃皮膜，進行坯料8與料筒6和芯棒3的潤滑。

與之配合，在坯料8與沖模2之間，裝載使粉末玻璃與玻璃纖維和水玻璃混合而成形為環狀的玻璃盤1。該玻璃盤1在擠壓加工的過程中，隨著坯料8擁有的熱量而徐徐熔融，承擔著坯料8和沖模2的潤滑。

在這樣的熱擠壓制管法中，擠壓加工時的坯料的溫度，受坯料的加熱溫度、向工具(料筒、芯棒和沖模)的傳熱等帶來的散熱，和隨著塑性加工的放熱支配。坯料的散熱顯著時，坯料溫度降低，變形阻抗增大，因此對制管設備的負荷變得過大，陷入不能進行擠壓的境地，在操作方面和成品率方向產生障礙。若為了避免這種情況而過度提高坯料的加熱溫度，則由于存在于高溫區域的延性降低區域引起擠壓管發生結疤，由于制品不良招致成品率的惡化。特別是在擠壓管的頂部(處于壓出的最前端的部分)的外表面，容易發生被稱為橫切痕(橫切れ疵)的橫向的疤痕。

一般來說，高Cr、高Ni的材料，變形阻抗高，而且高溫延展性保持良好的溫度(高溫拉伸試驗下斷面收縮率呈現90％以上的溫度)低，該溫度區域的范圍也狹窄，由此高溫下的變形能力低。因此，在以高Cr、高Ni的材料作為被擠壓原材使用的熱擠壓中，不能進行擠壓造成的操作方面和成品率方面的障礙和擠壓管的結疤造成的成品率的惡化變得顯著。因此，為了使用高溫下的變形能力低的坯料制造高品質的擠壓管，需要把握高溫下的延展性降低溫度，另外還要考慮加工放熱。

作為實現擠壓管的品質確保的方法，例如在專利文獻1和2中公開有一種金屬材料的擠壓方法，其是規定基于料筒的溫度的條件式，使擠壓管的溫度恒定而進行擠壓。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2002-192222號公報

專利文獻2：特開2005-219123號公報

在前述專利文獻1、2中公開的擠壓方法中存在的問題是，管理時刻發生變化的料筒的溫度現實中有困難，除非把握每種被加工材的材質的物性值，否則仍不能規定條件式。

另外，以上述的高Cr、高Ni的材料作為被擠壓原材使用的擠壓，沖壓速度為50mm/sec以上，坯料加工溫度為1000℃以上。另一方面，前述專利文獻1、2所公開的擠壓，以鋁及其合金為對象，沖壓速度為10mm/sec以下，坯料加工溫度不過600℃左右。即，以高Cr、高Ni的材料作為被擠壓原材使用的擠壓，與前述專利文獻1、2所公開的擠壓相比較，擠壓條件大不相同，是在非常嚴酷的條件下進行的。