一種雙層合金鋼管的成型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼管成型技術領域，具體是一種雙層合金鋼管的成型方法。
【背景技術】
[0002]復合無縫鋼管的制造工藝有很多，如爆炸成型復合、堆焊成型復合等，應用較廣泛的是采用兩種成品無縫鋼管作為原料進行復合的方法。
[0003]從復合工藝及變形特點的角度分析，所有的工藝均能制造出雙金屬復合無縫鋼管:離心鑄造工序與擠壓工序相結合的工藝，非常適合制造內層金屬為鎳基合金等高端復合管產品，但是該工藝會導致成材率低的問題，且擠壓工序成本高，因此該工藝的應用不廣；采用擠壓工藝制造內層合金為不銹鋼的雙層合金鋼管，雖然效果好，但是擠壓成本高；其他復合工藝均由于結合強度低等缺陷僅應用于低端領域。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種雙層合金鋼管的成型方法，采用本發明生產的雙層合金鋼管的內外兩層合金結合牢固，節約了貴重金屬，降低了材料成本，同時采用了熱軋工藝成型，降低了成型成本。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種雙層合金鋼管的成型方法，所述雙層合金鋼管的外層材質為碳鋼，內層材質為不銹鋼；具體的成型步驟如下:
(1)制備雙層合金鋼管的坯料；分別對內層管坯、外層管坯的復合接觸面進行1:200的錐度加工，表面粗糙度為3.2 μ m ;內層管坯、外層管坯之間采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機將內層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170°C-1250°C ；
(4)運用穿孔機將加熱后的坯料進行熱穿孔，生產出毛管；
(5)運用軋機將毛管進行熱軋制，生產出荒管；
(6)采用定徑機將荒管熱定徑，生產出雙層合金鋼管。
[0006]作為本發明進一步的方案:所述雙層合金鋼管的外層材質選擇如下鋼中的一種:10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV、20MnV ;所述雙層合金鋼管的內層材質選擇如下鋼中的一種:07Crl9Nil0、07Crl9NillT1、07Crl8NillNb、07Cr25Ni21NbN、1Cr18Ni9NbCu3BN、08Cr18NiIINbFG。
[0007]作為本發明進一步的方案:所述步驟(2)中，對雙層合金坯料進行鏜孔，鏜孔直徑為 20mm-50mm。
[0008]作為本發明進一步的方案:所述步驟(4)中，熱穿孔階段的擴徑率在3%_10%，延伸系數為1.5-2.0。
[0009]作為本發明進一步的方案:所述步驟(5)中，熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小延伸系數為 1.2-1.8。
[0010]作為本發明進一步的方案:所述步驟(6)中，熱定徑階段的延伸系數為1.1-1.4。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明充分發揮了過盈配合復合技術的特點，雙層合金鋼管的坯料結合層平滑過渡，結合強度高，保證了采用熱軋工藝生產時雙層合金之間的有效結合；把過盈配合復合的技術優勢和熱軋工藝的低成本的特點相結合，更凸顯其生產工藝的優越性。
[0012]采用本發明生產的雙層合金鋼管的內外兩層合金結合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強度，內層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節約了貴重金屬，降低了材料成本，同時采用了熱穿孔和熱軋工序，不僅降低了成型成本，而且降低了能源消耗，提高了企業的競爭力。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0014]實施例1
本發明實施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質:外層是20#，內層是07Crl9NillTi，產品規格為Φ110_*5.5_ (外層2_+內層3.5_)。
[0015]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
(1)制備出雙層合金鋼管的坯料:首先計算出外層20#和內層07Crl9NillTi的坯料尺寸，然后分別對外層20#坯料的內圓和內層07Crl9NillTi坯料的外圓進行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內外層米用過盈配合,裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機將內層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔，鏜孔直徑為30mm；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1180°C-1220V ；
(4)熱穿孔階段，擴徑率為6%，延伸系數為1.8 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小4mm，延伸系數為1.6 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數為1.25。
[0016]實施例2
本發明實施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質:外層是16Mn，內層是 07Crl8NillNb，產品規格為 Φ 164.5_*7_ (外層 2.5_+內層 4.5mm)。
[0017]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
Cl)制備出雙層合金鋼管的坯料:首先計算出外層16Mn和內層07Crl8NillNb的坯料尺寸，然后分別對外層16Mn坯料的內圓和內層07Crl8NillNb坯料的外圓進行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內外層米用過盈配合,裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機將內層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊；
(2)對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔，鏜孔直徑為30mm ； (3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1180°C-1220V ；
(4)熱穿孔階段，擴徑率為6%，延伸系數為1.8 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小4mm，延伸系數為1.6 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數為1.25。
[0018]實施例3
本發明實施例中，一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層合金鋼管材質:外層是12MnV，內層是 07Cr25Ni21NbN，產品規格為 Φ89ι?πι*8.5mm (外層 3mm+ 內層 5.5mm)?
[0019]所述雙層合金鋼管的成型工藝步驟如下:
Cl)制備出雙層合金鋼管的坯料；首先計算出外層12MnV和內層07Cr25Ni21NbN的坯料尺寸，然后分別對外層12MnV坯料的內圓和內層07Cr25Ni21NbN坯料的外圓進行1:200錐度加工，表面粗糙度取3.2 μ m ;內外層采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機將內層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊;
(2)對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔，鏜孔直徑為20mm；
(3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1200°C-1230°C ；
(4)熱穿孔階段，擴徑率為8%，延伸系數為2.0 ；
(5)熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小5mm，延伸系數為1.5 ；
(6)熱定徑階段，延伸系數為1.15。
[0020]本發明充分發揮了過盈配合復合技術的特點，雙層合金鋼管的坯料結合層平滑過渡，結合強度高，保證了采用熱軋工藝生產時雙層合金之間的有效結合；把過盈配合復合的技術優勢和熱軋工藝的低成本的特點相結合，更凸顯其生產工藝的優越性。
[0021]采用本發明生產的雙層合金鋼管的內外兩層合金結合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強度，內層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節約了貴重金屬，降低了材料成本，同時采用了熱穿孔和熱軋工序，不僅降低了成型成本，而且降低了能源消耗，提高了企業的競爭力。
[0022]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
[0023]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述雙層合金鋼管的外層材質為碳鋼，內層材質為不銹鋼；具體的成型步驟如下: (1)制備雙層合金鋼管的坯料；分別對內層管坯、外層管坯的復合接觸面進行1:200的錐度加工，表面粗糙度為3.2 μ m ;內層管坯、外層管坯之間采用過盈配合，裝配過盈量不大于0.15mm ;利用壓力機將內層管坯壓入外層管坯，制備出雙層合金坯料；將雙層合金坯料抽真空，然后兩端封焊； (2)對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔； (3)將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170°C-1250°C ； (4)運用穿孔機將加熱后的坯料進行熱穿孔，生產出毛管； (5)運用軋機將毛管進行熱軋制，生產出荒管； (6)采用定徑機將荒管熱定徑，生產出雙層合金鋼管。
2.根據權利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述雙層合金鋼管的外層材質選擇如下鋼中的一種:10#、15#、20#、25#、16Mn、20Mn2、25Mn、12MnV、15MnV、20MnV ;所述雙層合金鋼管的內層材質選擇如下鋼中的一種:07Crl9Nil0、07Crl9NillT1、07Crl8NillNb、07Cr25Ni21NbN、10Crl8Ni9NbCu3BN、08Crl8NillNbFG。
3.根據權利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(2)中，對雙層合金還料進行Il孔，鍵孔直徑為20mm-50mm。
4.根據權利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(4)中，熱穿孔階段的擴徑率在3%-10%，延伸系數為1.5-2.0。
5.根據權利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(5)中，熱軋制階段，荒管外徑比毛管外徑小延伸系數為1.2-1.8。
6.根據權利要求1所述的雙層合金鋼管的成型方法，其特征在于，所述步驟(6)中，熱定徑階段的延伸系數為1.1-1.4。
【專利摘要】本發明公開了一種雙層合金鋼管的成型方法，雙層鋼管的外層材質為碳鋼，內層材質為不銹鋼，成型步驟如下：制備雙層合金鋼管的坯料；對雙層合金鋼管的坯料進行鏜孔；將鏜孔后的坯料均勻加熱到1170℃-1250℃；運用穿孔機將加熱后的坯料進行熱穿孔，生產出毛管；運用軋機將毛管進行熱軋制，生產出荒管；采用定徑機將荒管熱定徑，生產出雙層合金鋼管。本發明充分發揮了過盈配合復合技術，生產的雙層合金鋼管的內外兩層合金結合牢固，外層合金為碳鋼，具有高的強度，內層合金為不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性，節約了貴重金屬，降低了材料成本，同時采用了熱穿孔和熱軋工序，降低了成型成本，降低了能源消耗，提高了企業的競爭力。
【IPC分類】B21C37-06
【公開號】CN104668305
【申請號】CN201510060204
【發明人】王錦永, 葉丙義
【申請人】邯鄲新興特種管材有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月5日