[发明专利]用空心芯棒连轧无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业的钢管轧制技术，特别涉及一种用空心芯棒连轧无缝钢管的制造方法。 

背景技术

国内外生产热轧无缝钢管的热连轧机组均使用实心芯棒，该种芯棒多为国外进口的H13钢种，单支均价在20万元以上，在钢管生产中芯棒成本占热轧工具成本40％以上，吨钢消耗在60元/吨，成本极高，同时采购价格持续走高，交货周期也达到一年以上。 

随着市场形势的变化，降低生产成本、提高钢管质量是提高产品竞争力是燃眉之急。但通过与国外芯棒生产厂家的洽谈，目前还没有新型的芯棒满足我厂的要求，在这种情况下只有自主研发，采用特厚壁钢管加工制作空心芯棒方可达到降低成本的目的。但采用H13同钢种轧制厚壁钢管，一方面钢种冶炼、热处理工艺比较复杂，另外国内外还没有轧制H13钢管的记录，尤其特厚壁钢管的生产，轧机负荷大，难以满足批量生产的要求。 

为此需要采用一种新型钢种既要满足芯棒强度等性能要求，又要能够在轧机上实现批量生产等难题，实现用空心芯棒取代进口芯棒，降低热轧工具成本的目的。 

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用空心芯棒连轧无缝钢管的制造方法，满足生产的需要，降低生产成本。 

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种用空心芯棒连轧无缝钢管的制造方法，该方法包括以下步骤： 

①、空心芯棒钢种、规格的设计 

确定空心芯棒所用钢种为30Cr3MoV锻造坯，在ASSEL机组的设备上连轧无缝钢管所用的芯棒，确定锻造坯规格为Φ250×3850mm，通过ASSEL机组轧制为Φ176×41×10650mm和186×36×10900mm规格的钢管作为制作空心芯棒的母材； 

最终，Φ176×41×10650mm的母材加工成Φ171×35×10500mm的芯棒，186×36×10900mm的母材加工成176.4×32×10500mm和174.3×30×10500mm规格芯棒； 

所述30Cr3MoV钢种的组成元素以质量％计配比为：C：0.28～0.33％，Si：0.65～0.80％，Mn：0.65～0.85％，Cr：3.20～3.50％，Mo：0.48～0.58％，V：0.25～0.35％，P≤0.012％，S≤0.005％，Ni≤0.20％，Al≤0.020％，Cu≤0.20％，N≤0.010％，O≤0.003％，H≤0.00015％，其余为铁，杂质元素微量； 

②、连铸、开坯、锻造 

按步骤①钢种组成元素重量成分配料进行冶炼，电炉炼钢，精炼完后的钢水经过VD真空脱气后，上连铸平台进行连铸，然后进行开坯、锻造制坯，锻造高温均质温度为1230～1250℃，终锻温度为≥850℃； 

③、芯棒料轧制 

步骤②锻坯经检验合格后的定尺锻坯在环形加热炉内加热，加热炉炉温控制为1230～1260℃，再经过穿孔、ASSEL轧机轧制和定径，终轧温度为1000～1060℃，经矫直后成为轧制成芯棒料； 

④、调质热处理 

采用淬火后再回火的热处理工艺，先将轧制的上述芯棒料加热至完全奥氏体化温度AC₃以上20℃～25℃，保温120分钟，出炉后水冷淬火，控制水量和水温，然后再入回火炉635℃处理，芯棒料在回火温度下稳定保温160分钟； 

⑤、经过调质热处理后的所述芯棒料性能检测： 

屈服强度：≥900MPa 

抗拉强度：1050～1200MPa 

硬度：315-360HB 

延伸率：≥10％； 

⑥、芯棒料的加工与连接 

将芯棒料加工为空心芯棒，该空心芯棒包括依次连接的芯棒前端、芯棒工作段、芯棒工作段接头、芯棒延长杆和尾柄，对经调质热处理后的芯棒工作段进行粗车，把芯棒前端、芯棒工作段、芯棒工作段接头分别进行预热至≥150℃后，再用合金焊丝依次把芯棒前端、芯棒工作段、芯棒工作段接头焊接连接，再对芯棒工作段的外表面进行包括锥度在内的精车、对芯棒工作段接头进行螺纹加工后，进行抛光镀铬，去氢处理后磷化，最后将芯棒延长杆与芯棒工作段接头拧接，尾柄与芯棒延长杆拧接，形成用在限动芯棒连轧管机上的空心芯棒。