[发明专利]一种无缝钢管的大变形冷拔工艺及生产线

说明书

本发明公开一种无缝钢管的大变形冷拔工艺及生产线，工艺包括如下工序：管坯热轧穿孔→荒管热轧冷床输送并在线打头→荒管热装热送→荒管酸洗→荒管磷化→荒管烘干→荒管润滑，冷拔工序采用复合外模，其大体呈喇叭状，包括模孔，模孔包括沿轴向内径依次递减的减径段、减径减壁段以及定径段，减径段的内径沿轴向渐变并且内壁母线呈弧线形，减径减壁段的内径沿轴向渐变并且内壁母线呈直线形，定径段的内径沿轴向恒定并且内壁母线呈直线形。通过本工艺可实现冷加工道次的压缩，便于成品尺寸的快速成型，且内外壁的光洁度不受影响；适用于大口径的中厚壁管，同时降低了钢管生产加工成本。

技术领域

本发明涉及钢管成型领域，具体涉及一种无缝钢管的大变形冷拔工艺及生产线。

背景技术

无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，已广泛用钢管来制造。

现有技术中的无缝钢管冷拔时单道次延伸系数为1.2-1.3，其加工过程一般依次经过热处理工序、酸洗工序以及冷拔工序，其中，热处理工序为：热轧穿孔→离线打头→管料退火，其生产节奏不够紧凑，能源消耗较大，酸洗工序为：硫酸酸洗→磷化→润滑→排氢，冷拔工序采用苏式外模，苏式外模的定径带窄、喇叭口小，单道次减径量10mm-12mm，单道次减壁量0.5mm-0.7mm，内模的消耗较大，且浪费劳动力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无缝钢管的大变形冷拔工艺，通过本工艺可实现冷加工道次的压缩，便于成品尺寸的快速成型，且内外壁的光洁度不受影响；适用于大口径的中厚壁管，同时降低了钢管生产加工成本。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种无缝钢管的大变形冷拔工艺，包括依次连续进行的热处理工序、酸洗工序以及冷拔工序， 所述热处理工序如下：管坯热轧穿孔→荒管热轧冷床输送并在线打头→荒管热装热送； 所述酸洗工序如下：荒管酸洗→荒管磷化→荒管烘干→荒管润滑； 所述冷拔工序采用复合外模，所述复合外模大体呈喇叭状，包括模孔，所述模孔包括沿轴向内径依次递减的减径段、减径减壁段以及定径段，所述减径段的内径沿轴向渐变并且内壁母线呈弧线形，所述减径减壁段的内径沿轴向渐变并且内壁母线呈直线形，所述定径段的内径沿轴向恒定并且内壁母线呈直线形，所述减径段的曲率半径为58mm-60mm，切线锥角为8°-9°，轴向尺寸为44mm-45mm，最大内径为76mm-78mm，所述减径减壁段的锥角为12°-13°，轴向尺寸为10mm-12mm，最大内径为63mm-65mm，所述定径段的轴向尺寸为40mm-50mm，径向尺寸为50mm-52mm。

进一步的，热装热送时，将热轧冷床上的荒管快速堆积收料，然后吊运至轨道瓶车上并在荒管上加盖石棉被，轨道瓶车的辊底设有退火炉以消除荒管的加工应力。

进一步的，荒管酸洗时，采用盐酸进行酸洗，酸洗液的浓度为80g/t-160g/t，酸洗时间为50分钟-55分钟，酸洗液的温度为50℃-70℃。

进一步的，荒管磷化时，采用磷化液进行磷化，磷化液的浓度为20pt-40pt，磷化时间为20分钟-25分钟，磷化液的温度为60℃-80℃ 。

进一步的，荒管烘干时，采用热风进行烘干，热风温度为40℃-45℃，烘干时间为20-30分钟。

进一步的，荒管润滑时，采用金属表面处理剂进行润滑，润滑时间为15分钟-20分钟， 润滑温度为80℃-90℃ 。

本发明还提供另外一个技术方案：一种无缝钢管的大变形冷拔生产线，用于如上所述的大变形冷拔工艺，包括沿产品输送方向依次设置的如下设备：

-穿孔设备，用于对管坯进行热轧穿孔；