[發明專利]一種海軍黃銅無縫管的成型工藝

在審

• 申請號: 201611042735.6
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106734327A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馬慶超;丁明杰;王燕;馬耀偉;鄒穎慧;姜麗燕
• 申請（專利權）人: 合鴻新材科技有限公司
• 主分類號: B21C37/06
• 分類號: B21C37/06;C22F1/08
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司11293
• 代理人: 孫小棟,于振強

技術領域

本發明涉及一種無縫管的生產方法，具體說是一種海軍黃銅無縫管的成型工藝。

背景技術

海軍黃銅是油田石油裝備中泵筒常用的一種材質，其具有優良的抗腐蝕性能。目前，海軍黃銅的生產以冷拔成型工藝為主，但由于泵筒對材料精密度要求高，而且冷拔道次多，生產出的產品合格率很低。

如何提高合格率是本領域技術人員亟待解決的技術問題，冷軋成型可以較好的解決材料精度問題，但是存在材料硬度偏低(HRB70-85)、抗拉強度低(430-560MPa)、延伸率低(7％-11％)等缺點。

發明內容

本發明就是為了解決現有通過冷加工工藝生產的黃銅管硬度偏低、抗拉強度低、延伸率低的技術問題，提供一種硬度高、抗拉強度高、延伸率高的海軍黃銅無縫管的成型工藝。

本發明將傳統的冷軋加工方法數據化，而且引入組織熱變化和冷作硬化的方法，將管材成型的過程以微觀組織變化的方法概括并反推至宏觀生產過程。利用該方法可以完善地匹配成品和原料之間的型號差別同時能夠解決材料存在的性能不足問題。

本發明的技術方案是，包括以下步驟：

(1)鑄造生產黃銅坯管；

(2)通過外表面修磨的方式去除鑄造過程產生的表面收縮紋；

(3)進行一次冷軋；

(4)將經過一次冷軋后的管料進行熱處理；

(5)進行二次冷軋。

優選地，步驟(4)中，升溫時間為2小時，保溫溫度為550℃～650℃，保溫時間不超過3小時，冷卻時直接打開爐門。

優選地，步驟(3)中，冷變形減縮量為48.8％。

本發明的有益效果是：

(1)坯料選擇鑄造引拉黃銅管，成型簡單，成本低。

(2)產品成型過程中僅需一次熱處理，組織長大傾向小，且有效提高了材料成型效率，降低加工成本。

(3)將普通黃銅冷軋管的抗拉強度提高到540-650MPa，同時材料伸長率為16-34％，屈服強度為420-510MPa，硬度為HRB90-100。材料成型合格率95％以上，產品直線度優良，壁厚偏差小于5％。

(4)最終材料不經去應力退火即可滿足現有的產品標準要求，非常適宜于現有的泵筒生產工藝。

本發明進一步的特征和方面，將在以下參考附圖的具體實施方式的描述中，得以清楚地記載。

附圖說明

圖1是去除表面收縮紋后的黃銅坯管的金相組織結構圖；

圖2是黃銅坯管的截面圖；

圖3是熱處理的示意圖；

圖4熱處理后管料的金相組織結構圖。

具體實施方式

下面以產品規格是φ50.8Xφ44.45(外徑為50.8mm，內徑為44.45mm)的黃銅成品管為例說明該工藝的具體步驟：

步驟一，鑄造生產符合所要求化學成分的黃銅坯管，坯管規格為φ80X8(外徑為80mm，壁厚為8mm)。

步驟二，通過外表面修磨的方式去除鑄造過程產生的表面收縮紋。此時的坯料內部組織為粗大的柱狀晶晶粒(如圖1所示)，芯部硬度為HRB60-70，按照ASTM A370標準文件中管壁取樣的標準，材料的抗拉強度不超過200MPa，伸長率不低于70％。

步驟三，進行一次冷軋，通過冷軋加工方法將黃銅坯管尺寸軋至φ64X5(外徑為64mm，壁厚為5mm)，冷變形減縮量為48.8％。

參考圖2，冷變形減縮量的計算方式如下：

根據橫截面面積的計算公式S＝π*(D/2)²-π*(d/2)²來進行計算。

規格是φ80X8的黃銅坯管的橫截面面積是：

S1＝3.14159*(80/2)²-3.14159*(64/2)²＝1809.5

規格是φ64X5的黃銅坯管的橫截面面積是：

S2＝3.14159*(64/2)²-3.14159*(54/2)²＝927

冷變形減縮量△S＝(1809.5-927)/1809.5*100％＝48.8％

步驟四，如圖3所示，將一次冷軋后的管料在高精度加溫爐內熱處理，以促進黃銅芯部組織從鑄態柱狀晶向α組織轉變。

根據裝爐量控制升溫速度，以封閉箱式爐為例，裝爐量2噸，升溫時間為2小時，每增加一噸的裝爐量，需要增加升溫時間0.5小時。