[发明专利]无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构

说明书

本发明提供了一种无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构。无缝钢管的制备方法包括：步骤S10：对冶金原料进行冶炼过程，获得坯料；步骤S20：对坯料进行穿孔过程，得到毛管；步骤S30：对毛管进行轧制过程，得到荒管；步骤S40：对荒管进行定径或者减径过程，得到热轧管；步骤S50：对热轧管进行扩径过程，得到无缝钢管。本发明的技术方案能够生成屈服强度较高的非调质无缝钢管。

技术领域

本发明涉及钢管生产技术领域，具体而言，涉及一种无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械设备，主要适用于砂土、粘性土与粉质土等土层施工，在房屋建筑、灌注桩、连续墙以及基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机以其高效率以及低污染等特性，目前己成为国内外大型建筑、铁路及高速公路桥梁桩基础施工的主要施工设备。随着国家基础建设投资的加大，旋挖钻机的需求量激增。旋挖钻机用钻杆结构是旋挖钻机的关键部件，旋挖钻机用钻杆结构由多节不同外径和壁厚的钻杆嵌套组合而成，每节钻杆均包括钢管以及焊接在钢管上的内驱动键和/或外驱动键。旋挖钻机用钻杆结构的最外层钻杆的外径D通常超过340mm，壁厚S较薄，壁厚S的厚度在12至14mm之间，D/S较大，一般D/S≥30，并且对钻杆结构的最外层钻杆的强度和韧性要求也较高。

但是，目前常用的旋挖钻机用钻杆结构的最外层钻杆所使用的钢管一般采用强度相对较低的Q345B钢级焊管或者屈服强度不低于550MPa的调质钢管，其中，由于焊管的屈服强度较低，因此，在同样地受力情况下，焊管存在使用寿命较短的问题，而由于调质钢管需要进行热处理工序，制备流程相对较复杂且不易控制，因此，调质钢管存在制造难度大，生产过程中产品的不合格率较高的问题。

因此，需要提供一种无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构，以生成屈服强度较高的非调质无缝钢管。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无缝钢管的制备方法、无缝钢管及钻杆结构，以生成屈服强度较高的非调质无缝钢管。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无缝钢管的制备方法，包括：步骤S10：对冶金原料进行冶炼过程，获得坯料，其中，冶金原料包括Fe、C、Si、Mn、V、Nb、Al以及Ni，冶金原料的各组分占冶金原料总重量的百分比为：C为0.19％至0.30％、Si为0.20％至0.37％、Mn为1.20％至1.70％、V为0.04％至0.12％、Nb为0.03％至0.07％、Al为0.02％至0.04％以及Ni为0.3％至1.0％；步骤S20：对坯料进行穿孔过程，得到毛管；步骤S30：对毛管进行轧制过程，得到荒管；步骤S40：对荒管进行定径或者减径过程，得到热轧管；步骤S50：对热轧管进行扩径过程，得到无缝钢管。

进一步地，步骤S20包括：步骤S21：对坯料进行加热，得到热坯；步骤S22：对热坯进行穿孔，得到毛管。

进一步地，步骤S21包括：步骤S211：对坯料进行预热的预热过程，其中，预热过程将坯料预热至970℃至990℃；步骤S212：对经过预热过程的坯料进行加热的加热过程，加热过程包括将经过预热过程的坯料加热至1090℃至1110℃的加热I段、将经过加热I段的坯料加热至1170℃至1190℃的加热II段以及将经过加热II段的坯料加热至1240℃至1260℃的加热III段；步骤S213：对经过加热过程的坯料进行保温的均热过程，均热过程的加热温度为1270℃至1290℃。

进一步地，预热过程的预热时间为10分钟至14分钟；或者，加热I段的加热时间为15分钟至19分钟，加热II段的加热时间为25分钟至29分钟，加热III段的加热时间为20分钟至30分钟；或者，均热过程包括均热I段和均热II段，均热I段对坯料的保温时间为20分钟至24分钟，均热II段对坯料的保温时间为10分钟至14分钟。

进一步地，在步骤S21中，对坯料进行加热的加热时间为80分钟至120分钟。