一種高強度無縫鋼管的施工工藝及其產品與應用制造技術

本發明專利技術涉及到一種高強度無縫鋼管的施工工藝，包括以下步驟：管坯驗收?下料?加熱穿孔?毛管回火?酸洗?磷化?皂化?冷拔?退火熱處理?切頭尾?酸洗?二輥冷拔?脫脂?正火熱處理?酸洗?磷化?三輥精密冷軋?矯直?切割?檢驗?包裝；這種改良后的新工藝采用了冷拔、二輥冷拔、三輥冷拔結合的方式進行加工，對材料分別進行了冷拔延伸。軋制延伸，對材料多個方向進行了加工以獲得更高的強度，最終采用三輥冷軋的方式成型，具有抗拉強度高、尺寸偏差小、表面光潔度高等優良特性。

Construction technology of a high strength seamless steel tube and its products and Applications

The present invention relates to a construction process for high strength seamless steel tube, which comprises the following steps: blanking heating tempering perforation capillary pickling phosphating saponification drawing annealing end cutting two roller cold degreasing pickling normalizing pickling phosphating three roller precision cold straightening straight cutting test packaging blank acceptance tube; the new technology improved by cold drawing, cold drawing, cold roll of two roll three combination of materials processing, were drawn extension. Rolling extension, processing multiple directions of materials to obtain higher strength, and finally formed by three roll cold rolling, has the characteristics of high tensile strength, small size deviation and high surface finish.

【技術實現步驟摘要】
一種高強度無縫鋼管的施工工藝及其產品與應用
本專利技術涉及一種無縫鋼管的施工工藝，特別涉及一種高強度無縫鋼管的施工工藝及其產品與應用。
技術介紹
無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等，與實心鋼材相比，在抗彎抗扭且結構強度相同時，無縫鋼管質量更輕，是一種經濟截面鋼材；因此可被廣泛用于制造結構件和機械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等，這種替換式的改進方法沒有影響到結構強度，且可提高材料利用率，簡化制造工序，節約材料和加工工時的優異效果。如授權公告號為“CN103320711B”的中國專利所公開的一種無縫鋼管及其制造方法，上述專利所公開的無縫鋼管的制造方法，是利用熱軋工藝生產制造的無縫鋼管；熱軋過程中，軋件的溫度高，因此變形抗力小，可以實現大的變形量。由這種熱軋工藝制備得到的無縫鋼管的抗拉強度大約在640MPa，延伸率大約在4％；除此之外，還可利用冷軋工藝制備無縫鋼管，冷拔工藝制備得到的無縫鋼管具有更好的化學、物理性質。在此我們提供一種抗拉強度大于800MPa且延伸率大于7％的高強度無縫鋼管。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高強度無縫鋼管的施工工藝，可提高無縫鋼管的結構強度。本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種高強度無縫鋼管的施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：管坯驗收；步驟2：下料并加熱：將步驟1中驗收合格的管坯熱穿孔后帶鋸下料，穿孔加熱爐加熱，控制加熱溫度為(1230±20)℃；步驟3：毛管回火，控制毛管回火時間為100-120min，溫度為(720±20)℃；步驟4：利用濃度為10％的稀硫酸洗去表面氧化皮；步驟5：利用磷化液在經過步驟4處理過的鋼管表面產生磷化膜，控制此磷化液的溫度為(65±5)℃；步驟6：鋼管表面皂化；步驟7：冷拔；步驟8：退火熱處理；步驟9：頭尾各自切除30mm；步驟10：稀硫酸洗去鋼管表面氧化皮；步驟11：二輥冷拔；步驟12：利用脫脂劑脫去鋼管表面皂化層；步驟13：正火熱處理；步驟14：10％稀硫酸浸潤，5-10min；步驟15：磷化；步驟16：三輥精密冷軋；步驟17：矯直；步驟18：按設計圖紙示意長度切割；步驟19：驗收。作為優選，所述步驟5中磷化液包括以下組份，以下組份按重量計：作為優選，所述步驟5，包括以下步驟：S51：將鋼管放置浸泡在磷化液中，至磷化液表面靜止；S52：溶液表面撒納米石墨烯粉末和硫酸鈉粉末均勻混合后的粉末，靜置5-10min；S53：磷化液分段加熱至(65±5)℃；S54：將鋼管從磷化液中取出，干燥至表面無液滴滴下；S55：磷化液冷卻至常溫。作為優選，所述步驟10，包括以下步驟：S101：將步驟9中處理得到的鋼管浸泡在稀硫酸溶液中，潤洗5-10min；S102：清水洗凈并晾干至表面沒有水痕；S103：砂紙均勻打磨鋼管表面；S104：再將其浸泡在稀硫酸溶液中，潤洗5-10min；S105：重復以上步驟，直至浸泡在稀硫酸中的鋼管表面有氣泡產生。作為優選，所述步驟3中，控制毛管回火時間為120min。作為優選，所述步驟1中根據YB/T5222、GB/T1591的標準進行驗收，所述步驟19中，GB/T3639-2009為最低驗收標準。作為優選，所述步驟14中，正火熱處理環境為無氧環境。本專利技術的目的是提供一種高強度無縫鋼管，具有更好的結構強度。本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：由上述的施工工藝制備而成。本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種高強度無縫鋼管在汽車行業中的應用。綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：(1)原有的生產工藝路線為：管坯驗收-下料-加熱穿孔-酸洗-磷化-皂化-二輥冷軋-矯直-切割-檢驗-包裝，但是在此方案中，生產工藝路線大致為：管坯驗收-下料-加熱穿孔-毛管回火-酸洗-磷化-皂化-冷拔-退火熱處理-切頭尾-酸洗-二輥冷拔-脫脂-正火熱處理-酸洗-磷化-三輥精密冷軋-矯直-切割-檢驗-包裝，從而完成高強度無縫鋼管的施工工藝；這種改良后的新工藝采用了冷拔、二輥冷拔、三輥冷拔結合的方式進行加工，對材料分別進行了冷拔延伸。軋制延伸，對材料多個方向進行了加工以獲得更高的強度，最終采用三輥冷軋的方式成型，具有抗拉強度高、尺寸偏差小、表面光潔度高等優良特性。(2)無縫鋼管在施工之前和施工之后分別利用國標進行驗收，從而確保無縫鋼管的原材料以及制備完成的無縫鋼管均有較好的結構強度。(3)步驟3中，毛管回火是將經過淬火的工件重新加熱到低于臨界溫度的適當溫度，保溫一段時間后，在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理工藝，可以減少應力不均引起的缺陷，防止魏氏組織(W)的產生。(4)步驟5中利用磷化液對鋼管進行磷洗，可在鋼管表面產生磷化膜，在后期鋼管的加工中，能對鋼管表面起到一定的保護作用；步驟6中在鋼管表面做皂化處理，可減少后期鋼管加工過程中受到的阻力。(5)磷化液在配制過程中，磷酸和磷酸鋅作為主要反應物質，硝酸作為輔助物質，當鋼管在磷化液中潤洗時，磷酸和硝酸在基底金屬表面形成一層不容易損壞的磷酸鹽膜，既在金屬表面形成一層附著度極高的保護膜；磷酸溶于稀釋劑中會產生放熱的現象，有利于其余物質在溶液中的快速溶解，其次磷酸在稀釋劑中以氫離子和磷酸根離子的形式存在，根據化學平衡理論，由于溶液中的磷酸根分子量且飽和，因此一部分的磷酸、磷酸鋅以化合物的狀態的存在，當一部分的鋅離子、磷酸根離子參與反應后，其余的物質再繼續參與電離，從而控制溶液的PH值和鋅離子的濃度；當溶液中的鋅離子一邊消耗，硝酸鋅中的鋅離子電離進入溶液與溶液中游離的磷酸根離子組合成磷酸鋅可以繼續參與反應，留下未反應的磷酸和硝酸的混合物，可重新向其中投入鋅，獲得鋅鹽，除此之外，硝酸還對鋼管有鈍化的作用，同樣能對鋼管起到保護作用；加入至其中的消泡劑可避免在磷化的過程中，溶液中產生小氣泡并附著在鋼管表面，成膜劑可幫助磷化液在鋼管表面形成均勻的保護膜；碳化硅具有較高的硬度和結構強度，將尺寸為納米級的碳化硅加入至磷化液中，碳化硅性質穩定，不與磷化液中的酸、鹽等反應，納米碳化硅均勻的分布在鋼管表面形成的磷化薄膜上，可加強鋼管表面承受外力的能力。(6)步驟5中，將鋼管浸泡在磷化液中，在磷化液表面上潑灑石墨烯與硫酸鈉的混合粉末，硫酸鈉可作為一種消泡劑，易溶于在溶液中，因此石墨烯停留在溶液表面，當將鋼管從磷化液中抬起時，石墨烯粉末停留在鋼管表面，具有較好的強度和韌性，進一步的對鋼管起到保護作用；其次石墨烯為層狀結構，也可增加鋼管表面的潤滑度，減小鋼管加工受到的阻力。附圖說明圖1是實施例6中整體流程示意圖；圖2是實施例6中步驟5流程示意圖；圖3是實施例6中步驟10流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。本具體實施例僅僅是對本專利技術的解釋，其并不是對本專利技術的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本專利技術的權利要求范圍內都受到專利法的保護。實施例1-實施例5如下表所示：表1：取干凈容器，向其中加入稀釋劑，稀釋劑選用去離子水，再向其加入磷酸、磷酸鋅、硝酸鋅、納米碳化硅后均勻攪拌，直至其全部均勻分散在稀釋劑中；之后本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高強度無縫鋼管的施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：管坯驗收；步驟2：下料并加熱：將步驟1中驗收合格的管坯熱穿孔后帶鋸下料，穿孔加熱爐加熱，控制加熱溫度為（1230±20）℃；步驟3：毛管回火，控制毛管回火時間為100?120min，溫度為（720±20）℃；步驟4：利用濃度為10%的稀硫酸洗去表面氧化皮；步驟5：利用磷化液在經過步驟4處理過的鋼管表面產生磷化膜，控制此磷化液的溫度為（65±5）℃；步驟6：鋼管表面皂化；步驟7：冷拔；步驟8：退火熱處理；步驟9：頭尾各自切除30mm；步驟10：稀硫酸洗去鋼管表面氧化皮；步驟11：二輥冷拔；步驟12：利用脫脂劑脫去鋼管表面皂化層；步驟13：正火熱處理；步驟14：10%稀硫酸浸潤，5?10min；步驟15：磷化；步驟16：三輥精密冷軋；步驟17：矯直；步驟18：按設計圖紙示意長度切割；步驟19：驗收。

【技術特征摘要】
1.一種高強度無縫鋼管的施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：管坯驗收；步驟2：下料并加熱：將步驟1中驗收合格的管坯熱穿孔后帶鋸下料，穿孔加熱爐加熱，控制加熱溫度為（1230±20）℃；步驟3：毛管回火，控制毛管回火時間為100-120min，溫度為（720±20）℃；步驟4：利用濃度為10%的稀硫酸洗去表面氧化皮；步驟5：利用磷化液在經過步驟4處理過的鋼管表面產生磷化膜，控制此磷化液的溫度為（65±5）℃；步驟6：鋼管表面皂化；步驟7：冷拔；步驟8：退火熱處理；步驟9：頭尾各自切除30mm；步驟10：稀硫酸洗去鋼管表面氧化皮；步驟11：二輥冷拔；步驟12：利用脫脂劑脫去鋼管表面皂化層；步驟13：正火熱處理；步驟14：10%稀硫酸浸潤，5-10min；步驟15：磷化；步驟16：三輥精密冷軋；步驟17：矯直；步驟18：按設計圖紙示意長度切割；步驟19：驗收。2.根據權利要求1所述的一種高強度無縫鋼管的施工工藝，其特征在于：所述步驟5中磷化液包括以下組份，以下組份按重量計：磷酸10-12份磷酸鋅6-8份硝酸鋅4-6份納米碳化硅2-3份加速劑1.2-1.8份成膜劑1.2-1.5份消泡劑1.1-1.3份氧化劑0.8-1.5份稀釋劑0-10份。3.根據權利要求2所述的一種高強度無縫鋼管的施工工藝，其特征在于：所述步驟5，包括以下步驟：S51：將鋼管放...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裘一成，
申請(專利權)人：蘇州寶新無縫鋼管有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32