[发明专利]改善空心坯质量的预变形工艺

说明书

技术领域

本发明属于空心管坯铸造领域，特别是涉及一种改善空心坯质量的预变形工艺。

背景技术

空心坯料在钢管制备中，应用非常广泛，空心坯料包括单金属离心铸造坯，复合金属坯，机加工空心坯。

传统上挤压设备生产诸多难变形金属时，仍会出现由于挤压参数或温度选择不当，出现钢管内裂情况。

现在多数复合金属管的其中一层是直接使用的贵重金属：如镍基合金或不锈钢，另一层是成本低廉但是韧性或硬度同样适用应用环境的金属。若采用挤压机直接挤压某些复合管：如L360NS/316L，造成工序成本上升过多，也失去了复合金属的意义。

采用斜轧工艺轧制空心坯料，由于斜轧的剪切应力及反复的拉、压应力的存在，使得在轧制原始状态较差的空心坯时，很容易产生轧裂、轧折、内部或外部翘皮、双金属管离层等轧制缺陷，产生大量废品、次品，不能达到既降低生产工序成本又提高成材率的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善空心坯质量的预变形工艺，通过该工艺，可以改善空心坯质量，使其更适应后续的传统热变形工艺，以生产高质量、低成本的钢管。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种改善空心坯质量的预变形工艺，包括以下步骤：

(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；

(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；

(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度，以下实施例中的温度，根据化学成分的变化轧制温度会有微调。

本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中所述内壁扩孔扩大率为5％～35％，预变形率1.05～11。预变形率指进行预变形后的管坯长度与原管坯长度的比值。

本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中步骤(3)中，在40-60s内完成内壁扩孔。

本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中步骤(3)中，在61-75s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度。

本发明改善空心坯质量的预变形工艺，其中所述管坯为单金属离心铸造坯、双金属离心铸造复合坯、机加工空心坯。

本发明改善空心坯质量的预变形工艺，通过内壁扩孔，给予空心坯一定的变形量，可以改善离心铸造坯的粗大原始铸造组织，减小晶间铸造缺陷，在晶间产生再结晶，从组织、晶粒度等方面提高管坯质量，改善管坯的塑性、韧性，从而提高后续正常轧制的成材率、提高产品性能及质量。尤其适用于离心铸造坯，由于该工艺可提高空心坯质量，因此对于离心坯，可采用较小的内外层坯料加工量，可用斜轧等普通轧制代替挤压工艺，具有低成本，高质量、高成材率的特性。此外，进行预变形工艺后的管坯，再进行挤压时，可以增大挤压速度及变形量，从而提高挤压生产效率及产品质量。

具体实施方式

本发明改善空心坯质量的预变形工艺包括以下步骤：

(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉；

(2)达到管坯正常轧制温度后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；管坯正常轧制温度根据钢种不同而不同，此处属于现有技术，因此在此不再给具体温度值。

(3)在30-60s内完成内壁扩孔，或者在61-90s内完成内壁扩孔然后再将管坯入炉加热至正常轧制温度，

(4)进行正常轧制；

(5)钢管检验、入库。

上述轧制可以是斜轧、周轧等普通轧制或挤压等其他各种钢管的热轧制工艺。

实施例1：

传统工艺采用16MnV/GCr15斜轧时(轧制温度1180-1220℃)，管坯内表面加工量为3-5mm，斜轧成型率80％，成材率75％，废品中多为内折，离层，内裂。采用管坯内表面加工量为2-3mm的管坯，轧制废品增加30％。

对该空心坯进行预变形工艺，步骤如下：

(1)按照正常轧制工艺，管坯入炉20支；

(2)达到管坯正常轧制温度1220℃后，管坯出炉，通过旁通辊道或原辊道到达扩孔设备；

(3)进行内壁扩孔，其中5支30秒，5支32秒，5支33秒，5支35秒，扩大率5％，预变形率1.05，测得温度为1200-1205℃。

(4)进行正常斜轧；

(5)钢管检验、入库。

检验得斜轧成型率95％，成材率88％，废品中内折、内裂消失，离层率减少50％。采用管坯内表面加工量为2-3mm的管坯，轧制质量仍保持良好。

实施例2：