[发明专利]一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

双层卷焊管是一种特殊的精密焊管。它将双面镀铜的带钢经成型机连续卷曲720°成管体，然后再经钎焊炉加热，从而使管筒层与层之间焊合而成为钢管。这种钢管具有可靠性高、抗振动疲劳以及抗渗漏性强的特点，广泛应用于管线系统。特别是在汽车管路上的应用广泛，主要应用于汽车刹车管、燃油管和制动管等。

随着有色金属资源紧张及价格上涨以及环境保护的需要，近年来，很多行业都开始尝试使用钢质双层卷焊管来代替紫铜管。如制冷行业制作空调、冰箱、冰柜设备中的一些配管、连接管及冷凝管等。但是由于已经习惯了使用屈服强度低，成型性能优异的紫铜管，双层卷焊管要替代紫铜管使用，需要具有低的屈服强度、良好的成型性能，克服在弯管过程中容易扁管失圆和起皱的缺陷。为了实现这一功能，双层卷焊管的屈服强度一般应小于150MPa。

现有技术中得到低屈服强度双层卷焊管的方法是在生产线上钎焊炉后增加一套管材退火工序，通过600～900℃的高温退火软化降低焊管强度。这样就额外增加了设备投资成本和退火所需的燃料及能源消耗，并且影响双层卷焊管的生产效率，增加产品成本。另一方面，由于没有有效固定游离状态的C、N原子，现有技术中用来制作双层卷焊管的冷轧板在钎焊、退火后存在大量游离状态的C、N原子，具有严重的屈服平台效应，这样在后续的成型、弯管过程中具有严重的时效性，会出现起棱、滑移线等缺陷，影响双层卷焊管的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种双层卷焊管用冷轧钢板及其生产方法以及用该冷轧钢板制备的双层卷焊管和用该冷轧钢板制备双层卷焊管的方法，解决现有技术中用冷轧钢板生产双层卷焊管时必须经过钎焊后退火处理的步骤，冷轧钢板具有时效性，双层卷焊管在后续成型、弯管过程中出现起棱、滑移线缺陷的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种双层卷焊管用冷轧钢板，化学成分重量百分比为：C：0.0010％～0035％，Si≤0.05％，Mn：0.10％～0.25％，P≤0.020％，S≤0.015％，Ti：0.04％～0.07％，N≤0.0035％，其余为Fe和不可避免的夹杂元素。冷轧钢板的晶粒平均直径为19～40um，屈服强度为180～240Mpa，抗拉强度为280～350Mpa，断后伸长率A_50mm为35～50％。

本发明所述的双层卷焊管用冷轧钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：

碳：采用合适的C含量，使钢板在进行钎焊时，显微组织中的铁素体晶界能够在一定的温度下明显粗化长大，实现无需软化退火的情况下得到低强度的双层卷焊管成品。晶粒受热后长大粗化是晶界迁移、晶粒合并形成大晶粒的过程。由于降低了C含量，减少了C原子聚集在晶界上对晶界迁移的阻碍作用，可以实现钎焊后晶粒明显长大，无需退火就能得到其强度的双层卷焊管成品。当钢板中的C含量大于0.0035％后，晶粒长大不充分，无法实现卷管屈服强度达到120～150Mpa范围。另外限制C含量≤0030％还是避免退火后钢管存在的屈服平台效应的重要保证。过低的C含量会提高炼钢生产的复杂程度，增加成本，本发明技术方案设定C含量范围为0.0010％～0.0035％。

硅：双层卷焊管用冷轧钢中的Si含量增加，会降低双层卷焊管的塑性应变比r值和应变硬化指数n值，损害冷轧钢板的塑性和成形性能，导致用其制成的焊管在弯管过程出现扁管失圆及起皱缺陷。Si含量要求过低则会提高炼钢精炼工序的成本。本发明技术方案发定Si含量≤0.05％。

锰：Mn具有细化晶粒的作用，过高的Mn会影响双层卷焊管钎焊时的晶粒粗化，并进而影响强度。但是必要的Mn可以形成MnS，消除由于钢中不可避免的S的有害影响。本发明技术方案设定Mn含量范围为0.10％～0.25％。

氮：N对于双层卷焊管是非常不利的元素，一方面是降低降低双层卷焊管的塑性应变比r值和应变硬化指数n值，导致在焊管在使用中的弯管过程出现扁管失圆及起皱缺陷，另一方面也是引起屈服平台产生时效现象的有害元素。因此要求降低N含量。本发明技术方案设定N含量≤0.0035％。

硫：降S也可以减小晶粒长大阻力，实现钎焊后晶粒粗化及强度降低。因此本发明技术需要较低的S含量，但是过低的S含量会增加炼钢脱硫的成本。本发明技术方案设定S含量≤0.015％。

磷：P有显著的固溶强化效应，因此用来制作低强度双层卷焊管的冷轧钢板需要较低的P含量，但是过低的P含量会增加成本。本发明技术方案设定P含量≤0.020％。