[发明专利]一种精密油缸用冷拔焊管的制造方法

摘要

本发明涉及一种精密油缸用冷拔焊管的制造方法，该制造方法包括如下步骤：纵剪、辊弯成型、高频焊接、焊缝处理、张紧、在线涡流探伤、去应力退火、正火空冷处理、预矫直处理、切管、打尖、酸洗处理、磷化处理、皂化处理、冷拔、感应炉淬火处理、箱式炉内回火处理、矫直处理、珩磨、漏磁探伤、切管测量。本发明方法所得产品具有屈服强度高、抗拉强度高、尺寸精密、表面光滑，加工成型速度快、产量高，制造精度明显提高，冷拔后的焊管表面光洁度好，粗糙度低，减少了后续金加工量，提高了钢材的利用率，降低了制造成本，推进节能环保。

主权项

一种精密油缸用冷拔焊管的制造方法包括如下步骤：(1)、纵剪：将材质为27SiMn的宽钢卷在纵剪机上进行纵剪，根据焊管的直径确定纵剪后钢卷的宽度；(2)、辊弯成型：将纵剪后的钢卷放置在展料架上，通过送料机构将钢卷的端头抽出，送入连续压辊成型机构中进行辊弯成型加工，所述压辊成型机构包括连续的多组压辊对，每组压辊对包括相互祸合的两个压辊，所述两个压辊之间留有间隙，相邻压辊对对应的间隙逐渐变形，使穿过相应间隙的钢卷由平面变成曲面，再由曲面变成圆形的管体；(3)、高频焊接：成圆后的钢卷采用高频焊接，将其侧面对接的直缝进行感应焊接，形成焊管；(4)、焊缝处理：在焊管尚未冷却时，采用去毛刺刀铣平焊管的焊缝，所述去毛刺刀包括设置在焊管外侧的去外毛刺刀和设置在焊管内侧的去内毛刺刀，去内毛刺刀从尚未变成圆形的管体的开口处轴向插入管体内，并伸到焊接位置的前方；由于辊弯成型及焊接是连续进行的，使得焊管内壁的焊缝处理成为难题，焊管在切断前，其长度在生产线上可延续几十米，焊接成型后，利用常规手段是不能对内壁的焊缝进行切削或磨平处理的，本发明采用将去内毛刺刀从成圆前的管体开口处轴向插入管体内，越过高频焊接位置，再对管内的焊缝进行去毛刺加工，使焊管内壁平整，为后续的冷拔提供了保障；此外，去毛刺是在焊管焊接后及时进行，此时焊管尚未冷却，可降低加工难度，提高去毛刺速度；(5)、张紧：经高频焊接后形成的焊管再经张紧机定径，形成钢管，张紧时的温度控制在600～650℃；(6)、在线涡流探伤：探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化时，使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量出这种变化量就能鉴别金属表面有无缺陷或其它物理性质变化；(7)、去应力退火：将焊管引入加热炉中加热并且保温，随炉冷却后出炉，得到退火焊管，目的在于确保焊管的强度，当退火温度过高时，加工应变恢复，不能得到加工硬化的效果，退火温度为800～850℃，可以得到加工硬化的效果，该退火处理为通体的退火处理，保证焊接区域和周边区域在金相组织和机械性能上与焊管的其余区域相一致，为了除去焊管的强度偏差，焊管的炉内保持时间为50～60分钟；(8)、正火空冷处理：采用淬火后再回火的热处理工艺，淬火温度为550～600℃，淬火介质为水，回火温度在500～550℃，降低钢管的残余应力；(9)、预矫直处理：矫直温度400～450℃，以减少残余应力；(10)、切管：经过预矫直处理的焊管送入同步切断装置进行切断，同步切断装置在切断过程中整体跟随焊管的直线运动作同步运动，在两者等速运动的情况下，将焊管切断；该方案采用同步方式将焊管定尺切断，保证了焊接、辊弯成型、焊缝处理在不停机的情况下连续进行，可提高生产速度；(11)、打尖：退火后的焊管进行打尖处理，使焊管端头经过挤压模具挤压后直径收缩，所述挤压模具包括两段直径不等的工作段，两段工作段之间平滑过渡，焊管端头从大径端进入进行挤压，挤压模具和焊管的端头在进行挤压前喷淋润滑油，以避免挤压时的磨损和表面划伤，经1～4次直径逐渐减小的挤压模具挤压后，焊管端头的外径收缩为原先直径的81～85％；(12)、酸洗处理：将焊管进行酸洗，去除表面的锈皮，盐酸浓度：7～19％，酸洗时间：35～60分钟，再中和池翻滚，翻滚次数：2～3次，中和液PH值：9～10，再经清水池翻滚，翻滚次数：2～3次；(13)、磷化处理：在焊管的表面形成磷酸锌的化学生成覆膜，磷酸锌浓度：20～30％，磷化液温度：68～75℃，磷化时间：10～20分钟，磷化液游离酸度：4～7，磷化液总酸度：45～75；(14)、皂化处理：在覆膜上形成金属皂等润滑覆膜，为后续的冷拔做好准备，可使冷拔管表面更加光洁，皂化温度：55～75℃，皂化时间：8～15分钟，皂化液PH值；8～9；(15)、冷拔：将待冷拔焊管进行冷拔加工，得到冷拔管，冷拔工艺，模具塞头与管内径间距：3～5mm，拔机最大拉拔力：300～400t，冷拔速度：5～30m/min，回程速度：10～50m/min，冷拔管长度：最大20m，冷拔管外径：85～250mm，冷拔管壁厚：3～20mm；(16)、感应炉淬火处理：感应炉淬火温度为500～550℃，淬火介质为水，降低钢管的残余应力；(17)、箱式炉内回火处理：回火空冷的温度为350～380℃，以减少残余应力；(18)、矫直处理：在低温回火炉中保温30～45分钟，再进行热矫直处理，热矫直温度500～600℃，以减少残余应力；(19)、珩磨：选用数控珩磨机，工件回转，珩磨头作往复运动的加工形式，达到圆柱度：0.01～0.02mm，孔径偏差：0.01～0.02mm；(20)、漏磁探伤：在合适的提离间隙、探伤速度和磁化强度下，对钢管纵、横向缺陷检测；(21)、切管测量：对钢管进行定长切割，切割后管子光滑平整。