[發明專利]一種利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法

有效

• 申請號: 201310708923.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103691761A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉春海;劉強;楊印明;李文亮;劉文達;張國權;趙淑珍;趙敬彬
• 申請（專利權）人: 河北宏潤重工股份有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;B21C23/08;B21C23/21
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

技術領域

本發明涉及一種無縫鋼管制造方法，尤其是一種利用擠壓成型設備批量制造大管徑無縫管材的方法，屬于鋼管加工技術領域。

背景技術

本發明所涉及的管材包括特種合金管和復合管，其中特種合金管主要是指不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、鎂合金無縫管，它與一般碳素鋼和合金結構鋼管相比，具有耐高溫、耐腐蝕、變形抗力好、鍛造溫度范圍窄等特性；復合管即多層金屬管，其外層基體管承受應力，里層合金管選用耐腐蝕材料，因此復合管既具有優異的耐沖擊性能，又具有很好的耐磨性和耐高溫性能。

隨著航空航天、船舶、空間技術、核工業和石油化工業的發展，特種合金管和復合管需求量與日俱增，并且上述管材的管徑尺寸不斷增大。現有技術中小管徑特種合金管材一般使用擠壓、鍛造工藝成型，而φ355.6mm以上大管徑管材通常采用卷板焊接方法制造，由于其工藝流程復雜，焊縫及其熱影響區組織和性能與母體不可能完全一致，給管材的疲勞強度及使用壽命帶來不利影響；現有技術中復合管直接采用基體管內壁內覆耐腐蝕合金層或者通過襯里管擴徑、基體管縮徑方法制造，由于受工藝技術及設備條件的限制，采用上述制造方法難以實現復合管材的大批量生產。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種既能保證大管徑特種合金管及復合管產品質量，又能實現大批量生產的利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，用于實現大管徑特種合金管的批量生產，它首先在制坯機上完成坯料預加工，利用車床設備車削坯料外圓面、端面及內孔壁，在加熱爐或電爐中加熱坯料，然后在大型擠壓機上擠壓成型，其操作步驟如下：

a、坯料預熱：選取長度和直徑之比小于2.5～3的圓柱形坯料，將坯料在加熱爐中緩慢加熱升溫，加熱溫度控制在金屬允許的鍛造溫度范圍內；

b、坯料鐓粗：在制坯機臺板與鐓粗桿之間自由鐓粗坯料，自由鐓粗后坯料最大處直徑小于鐓粗筒內孔直徑，然后將自由鐓粗后的坯料放置在鐓粗筒內，用鐓粗桿進行閉式鐓粗，使坯料壓實充滿鐓粗筒內腔；

c、坯料沖孔：切換工位，使用沖桿對在鐓粗筒中閉式鐓粗后的坯料沖孔，預留孔底厚度小于100mm，再次切換工位，用沖頭沖掉孔底余料，將帶中心孔的坯料從鐓粗筒中脫出；

d、坯料機加工：將坯料的端面、內孔、外圓面進行車削加工，制成擠壓坯；

e、加熱擠壓坯：將擠壓坯放置在加熱爐或電爐中，緩慢升溫加熱，加熱溫度控制在金屬材料允許的鍛造溫度范圍內，清除擠壓坯表面氧化皮，并在擠壓坯內外圓表面噴撒玻璃粉潤滑劑；

f、擠壓工序：將加熱后的擠壓坯放入擠壓機，由擠壓機擠壓成型毛管；

g、切斷壓余、取出擠壓毛管：用圓柱形剁刀將擠壓終了擠壓坯殘余與金屬毛管切斷分離，取出擠壓毛管；

h、毛管后處理：毛管經空冷、清除表面殘留玻璃膜、固溶熱處理、校直、性能檢測、機加工精整和無損探傷等工序處理后，包裝、入庫。

上述利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，所述擠壓工序采用的擠壓機包括機體、固定梁、擠壓模具、移動梁、模具驅動油缸和一組擠壓油缸，所述機體為龍門架結構，它固定在水平地面上，所述固定梁安裝在機體上端，在固定梁和移動梁之間安裝擠壓模具，所述擠壓模具包括擠壓筒、芯軸和擠壓軸，所述擠壓筒與模具驅動油缸裝配，所述芯軸與擠壓軸套裝，所述擠壓軸固定在移動梁上，所述模具驅動油缸固定在機體側壁上，所述移動梁與擠壓油缸伸縮臂連接，所述擠壓油缸均布安裝在機體的下部。

上述利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，所述擠壓工序操作步驟為：將加熱后的擠壓坯放入擠壓機的擠壓筒，芯軸穿入擠壓坯中心孔中，然后閉合模具，玻璃墊覆蓋在擠壓坯的上端面，由玻璃墊、芯軸、擠壓軸、擠壓筒形成半封閉的擠壓模腔，首先鐓粗擠壓坯，使它充滿模腔，然后隨著擠壓軸施壓，金屬毛管被從擠壓筒與芯軸間的環形間隙中擠壓出來。

上述利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，所述坯料沖孔作業完成后，依據坯料不同材質，采用爐冷或空冷方式將坯料溫度冷卻至室溫，然后進入機加工工序。

上述利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，所述坯料機加工作業完成后還要進行擠壓坯無損探傷檢測及外形尺寸檢查。

上述利用擠壓設備制造大管徑無縫管材的方法，所述擠壓工序之前，使用高速旋轉擊打的機械鏈條刷清除擠壓坯端面和外圓表面氧化皮，用高壓水及鏈條刷清除擠壓坯內孔氧化皮。