[发明专利]核电站用大口径薄壁无缝钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及大口径无缝钢管制造技术领域，更具体地讲，涉及一种制造核电站用大口径薄壁无缝钢管的方法。

背景技术

在现有技术中，生产大口径薄壁无缝钢管主要有以下几种生产工艺：

第一种，轧管机组供坯+斜轧扩径机；第二种，轧管机组供坯+整体加热拉拔式热扩机；第三种，轧管机组供坯+分段加热顶推式扩径机，第四种，轧管机组供坯+内镗外拔机加工+整体加热拉拔式热扩机。

其中，第一种工艺是一种将连铸圆坯经由MPM限动芯棒连轧管机组轧制成管坯，再经由斜轧扩径机扩制为成品的生产工艺。该工艺是现代生产大口径中薄壁无缝钢管（针对外径/壁厚≤48的规格）的最佳方法，然而，该工艺具有前期投资大、生产成本高、建设周期长等特点。此外，该工艺也有它的局限性，其生产的钢管壁厚偏差最好只能达到±12.5%，且钢管内外表面质量差。

目前，国外意大利达尔明钢管厂、天津无缝钢管公司均采用该工艺。

第二种和第三种工艺具有生产工艺简便、成本低的特点，然而，该工艺制得的钢管几何尺寸精度及内外表面质量差。

第四种工艺适合生产对几何尺寸精度有一定要求的特薄壁管，然而，其具有生产工艺复杂、效率低、金属损耗大、成材率低、成本高等不足。

综上所诉，亟需一种能够成批量、大规模、高效率地生产出满足要求的核电站用高精度大口径薄壁无缝钢管的生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的一项或多项。

例如，本发明的目的之一在于提供一种能够成批量、大规模、高效率地生产出满足要求的核电站用高精度大口径薄壁无缝钢管的生产工艺，所生产的钢管外径/壁厚值（D/S值）可为50至88。

本发明提供了一种核电站用大口径薄壁无缝钢管的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：加热连铸圆坯；使用斜轧穿孔机对连铸圆坯进行穿孔形成毛管；使用Φ340mmMPM限动芯棒连轧管机组将毛管轧制成管坯，确保管坯的壁厚公差满足S±7%，并且管坯的任一横截面上壁厚的最大值与最小值之差应小于壁厚公差的80%；加热管坯至950～1050℃，然后使用拉拔式扩管机组对管坯进行扩径；对扩径后的管坯的内、外表面进行整体修磨，修磨量控制为0.8～1.6mm；使用精密液压拔机对整体修磨后的管坯进行拔制，制得核电站用大口径薄壁无缝钢管。

在本发明的一个示例性实施例中，所述连铸圆坯的规格为Φ350mm；所述大口径薄壁无缝钢管的规格按照外径×壁厚为406～711mm×6.35～20mm。

在本发明的一个示例性实施例中，所述制造方法还包括在所述拔制步骤之前，对经过整体修磨后的管坯进行超声波探伤预检，并对超声波探伤预检合格的管坯进行酸洗、清洗、磷化和润滑。

在本发明的一个示例性实施例中，所述制造方法还包括第一矫直步骤和第二矫直步骤，其中，所述第一矫直步骤设置在所述扩径步骤与所述整体修磨步骤之间，所述第二矫直步骤设置在拔制步骤之后。

在本发明的一个示例性实施例中，所述加热连铸圆坯的步骤采用环形加热炉将连铸圆坯均匀加热至1230～1250℃。

在本发明的一个示例性实施例中，所述扩径步骤采用小变形量多道次的方式，所述小变形量多道次的方式是指每将管坯加热至950～1050℃一次后，对管坯进行2至5道次扩径，并将每道次扩径量控制为不大于40mm，同时确保扩径后的管坯的公差满足外径±0.75%、壁厚（+15～-12.5%）。

在本发明的一个示例性实施例中，在所述拔制步骤中，将拔制速度控制在0.5～2.5m/min，将液压拔机的系统压力控制在5～8MPa，将拔制时的减壁量控制为1.8～2.2mm并将减径量控制为5～9mm。

在本发明的一个示例性实施例中，所述大口径薄壁无缝钢管的外径偏差：406≤OD≤457为（+2.4mm，-0.8mm），457＜OD≤660为（+3.2mm，-0.8mm），660＜OD≤711为（+4.0mm，-0.8mm）；壁厚偏差为±10%。

与现有技术相比，本发明采用能够实现对核电站用高精度大口径薄壁无缝钢管进行低成本、高效率地制造。此外，本发明的制造方法还具有成材率高、适合大工业批量化生产的特点。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的核电站用大口径薄壁无缝钢管的制造方法。