[发明专利]一种管道工程用大口径薄壁无缝不锈钢管生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢管生产技术领域，尤其是一种管道工程用大口径薄壁无缝不锈钢生产工艺。

背景技术

在现有技术中，生产大口径薄壁无缝不锈钢管主要采用以下几种生产工艺：第一种，轧管机组供坯+斜轧扩径机；第二种，轧管机组供坯+整体加热拉拔式热扩机；第三种，轧管机组供坯+分段加热顶推式扩径机，第四种，轧管机组供坯+内镗外拔机加工+整体加热拉拔式热扩机。

其中，第一种工艺是一种将连铸圆坯经由MPM限动芯棒连轧管机组轧制成管坯，再经由斜轧扩径机扩制为成品的生产工艺。该工艺是现代生产大口径中薄壁无缝钢管（针对外径/壁厚≤48的规格）的最佳方法，然而，该工艺具有前期投资大、生产成本高、建设周期长等特点。此外，该工艺也有它的局限性，其生产的钢管壁厚偏差最好只能达到±12.5%，且钢管内外表面质量差。

第二种和第三种工艺具有生产工艺简便、成本低的特点，然而，该工艺制得的钢管几何尺寸精度及内外表面质量差。

第四种工艺适合生产对几何尺寸精度有一定要求的特薄壁管，然而，其具有生产工艺复杂、效率低、金属损耗大、成材率低、成本高等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道工程用大口径薄壁不锈钢管生产工艺，能够使得生产工艺简化、效率高，且能降低成本，能生产出符合要求的不锈钢管。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种管道工程用大口径薄壁不锈钢管生产工艺，依次包括如下步骤：

步骤A、对不锈钢管坯进行脱脂、固溶热处理；

步骤B、对步骤A处理后的不锈钢管进行加热，加热至950～1100℃，采用拉拔式扩管机组对对步骤A处理后的不锈钢管进行扩径；

所述的扩径采用小变量多道次的方式；所述的小变量是指每道次扩径量控制在小于35mm的范围，并同时确保扩径后的不锈钢管的任一截面的外径公差为±0.75%、壁厚公差为±12.5%；所述的多道次是指重复2～5次步骤B对不锈钢管进行扩径；

步骤C、对经过多次扩径后的不锈钢管进行第一次矫直；

步骤D、对经过第一次矫直的不锈钢管内、外表面进行整体修磨，并控制修磨量为1～1.2mm；

步骤E、对步骤C处理后的不锈钢管进行超声波探伤检验；

步骤F、对探伤合格的不锈钢管进行酸洗、水洗、磷化和润滑；

步骤G、采用精密液压拉拔机对步骤F处理后的不锈钢管进行多次拉拔，制备大口径薄壁不锈钢管的外径为600～800mm，并控制不锈钢管的外径与壁厚的比值在60～85；每次拉拔时拉拔速度为0.5～2.5m/min，液压压力为5～8MPa，将减壁量控制在1.8～2.2mm，减径量控制在5～9mm；所述大口径薄壁不锈钢管的外径与壁厚的比值为55～75；

步骤H、对步骤G处理后的不锈钢管进行脱脂、固溶热处理；

步骤I、对步骤H处理后的不锈钢管进行第二次矫直、切管、酸洗、检验，最后喷标入库。

作为上述方案的进一步说明，步骤F和I中，所述的酸洗是将不锈钢管浸入酸洗槽中，酸洗槽中预先注入了酸洗液，酸洗温度为为室温，酸洗时间为30～60min，酸洗结束后取出不锈钢管用水冲洗干净即可；所述的酸洗液包括浓度98%的浓硫酸、过硫酸铵、氟化钾、8～羟基喹啉、氯化钠、硫脲、十二烷基苯磺酸钠和去离子水；其中，98%的浓硫酸的质量百分比为10～20%，过硫酸铵的质量百分比为3～5%，氟化钾的质量百分比为3～4%，8～羟基喹啉的质量百分比为1～1.5%，氯化钠的质量百分比为0.3～0.5%，硫脲的质量百分比为0.1～0.3%，十二烷基苯磺酸钠的质量百分比为0.05～0.1%，余量为去离子水。

作为上述方案的进一步说明，步骤A中，所述的脱脂处理中所使用的脱脂溶液中含有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠；所述氢氧化钠的含量为60～80g/L，所述碳酸钠的含量为60～80g/L，所述磷酸三钠的的含量为80～100g/L，余量为去离子水；脱脂处理的温度为60～80℃，脱脂处理时间为240min。

作为上述方案的进一步说明，步骤A和步骤H中，所述的固溶热处理，是将不锈钢放入至1100℃的固溶处理炉中，放置30～60min，取出后放入冷水中冷却至室温；所述的的固溶处理炉中充有氮气与氢气的混合气体，氮气与氢气的体积比为1：2～1：3。