[发明专利]海洋工程用厚壁中高压铜镍合金大口径管的制造方法

说明书

本发明涉及一种海洋工程用厚壁中高压铜镍合金大口径管的制造方法，步骤包括(1)以铜和镍为原料，采用半连续铸造工艺得到铜镍合金实心圆坯；(2)镗孔：常温下，在铜镍合金实心圆坯的中心镗孔，所得内孔轴向贯通；(3)扩孔：坯料加热，控制外径不变，将内孔扩大3.5～7倍；(4)热挤压：配合挤压模具将坯料水封挤压成热挤压管，钢管径向、轴向挤压，挤压模具出料端直接对接水封池，热挤压成型的管坯直接入水使与空气隔离，防止氧化，热挤压的管坯去掉表层，消除表面缺陷；(5)矫直：热挤压后的管坯矫直；(6)分多次将管坯拉伸或冷轧至最终规格，每次拉伸或冷轧后均进行退火；(7)整型；(8)成型热处理。

技术领域

本发明属于铜镍合金管材制造技术领域，具体涉及一种海洋工程液化天然气(LNG)传输用厚壁中高压铜镍合金大口径管的制造方法。

背景技术

铜镍合金具有高的力学性能和抗蚀性，在热态及冷态下压力加工性良好。铜镍合金广泛应用于海洋工程作为中高压管使用。一定的壁厚是中高压管的有效保障，通过传统工艺难以实现大口径厚壁铜镍合金母管的生产，只有通过改进铜镍合金管制造方法才能够保证厚壁大口径无缝管母管的生产。

公告号CN102773303B的专利文件公开了一种镍合金大规格厚壁无缝管材制造工艺，采用B10合金铸锭为原材料，通过锻造工艺或斜轧穿孔工艺然后机加工的方法制备出合格管坯，再通过旋压成型制备出合格管材，制备出的管材具有与薄壁管材相同的力学性能和工艺性能，晶粒平均直径为0.01～0.05mm，冷热加工和焊接性能优良，可以便宜地制备出弯头、三通、变径管等管件产品。

公告号CN102294579B的专利文件公开了一种薄壁、超长镍铜合金管材的制造方法：一、以镍和铜为原料，采用真空感应炉熔炼制备镍铜合金铸锭；二、将镍铜合金铸锭墩拔锻造成棒坯，然后机械加工得到光棒；三、采用斜轧穿孔机将光棒轧制成管坯，去除管坯表面氧化皮；四、冷轧加工；五、对冷轧加工后的管坯依次进行开坯，再结晶退火处理，镗孔处理得到管材；六、对管材进行连轧加工，然后退火处理，最后酸洗得到成品管材；七、对成品管材进行矫直，得到薄壁、超长镍铜合金管材。本发明采用大变形量加工，通过连轧生产工艺冷轧出的成品镍铜合金管材，在满足塑性要求的同时具有高的抗拉强度和屈服强度。

以上工艺均未能够生产出理想的厚壁大口径铜镍合金管，作为海洋工程使用的中高压管。

发明内容

本发明的目的是提供一种厚壁大口径铜镍合金管的制造方法，满足海洋工程中液化天然气(LNG)用的厚壁大口径中高压管的使用要求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种海洋工程用厚壁中高压铜镍合金大口径管的制造方法：包括如下步骤：

(1)以铜和镍为原料，真空熔炼，熔炼过程中采用电磁搅拌，采用半连续铸造工艺得到铜镍合金实心圆坯；

(2)镗孔：常温下，在铜镍合金实心圆坯的中心镗孔，内孔轴向贯通；

(3)扩孔：坯料加热至780～930℃，控制外径不变，将内孔扩大3.5～7倍；

(4)热挤压：加热坯料至850～930℃范围内，配合挤压模具将坯料水封挤压成热挤压管，挤压模具出料端直接对接水封槽，热挤压成型的管坯直接入水使与空气隔离，防止氧化，热挤压的管坯去掉表面1.5mm～2mm厚的表层，消除表面缺陷；

(5)矫直：热挤压后的管坯矫直；

(6)分多次将管坯拉伸或冷轧至最终规格，每次拉伸或冷轧后均进行退火，退火温度650～850℃，退火处理时间60min以上；

(7)整型；

(8)成型热处理：加热温度450～750℃，保温30～90min，空冷至室温。

与现有技术相比，本发明的优点在于：