[发明专利]一种采用钢锭大减径成形毛坯的管模制造方法

权利要求书

1.一种采用钢锭大减径成形毛坯的管模制造方法，包括钢锭冶炼、钢锭复检、环形炉加热、水压冲孔、大减径穿孔、周期轧管、人工初检、矫直、粗机加工、超声波探伤、热处理、理化检验合格、精加工、磁粉探伤、人工复检、包装入库；其特征是：

钢锭冶炼时，钢锭材料为21CrMo10，并严格控制磷、硫、氮、氢、氧的含量，其中磷含量小于0.008%，硫含量小于0.004%，氮含量小于100ppm，氢含量小于2 ppm，氧含量小于35 ppm；

钢锭复检时，钢锭本体外周的棱的外接圆直径D为660~1650 mm，钢锭外接圆直径D较棱的内切圆直径d大40mm，即D=d+40 mm，棱的数量为16~24边，锥度范围为1.6 ~ 2.5 °，管模最小压缩比u为2.7~3.3；本体外周的棱的内切圆直径d与管模承口端外径H关于最小压缩比u的关系式如下：

d×d=4×u×S×(H+10-S)；

环形炉加热时，采用环形炉将钢锭加热到水压冲孔挤压温度1150~1200℃，钢锭入炉时，预热一段不大于720 ℃，加热时间3~12小时；预热二段温度控制在810~830 ℃，加热时间1.5~3小时；加热一段温度控制在900~920 ℃，加热时间1.5~3.5小时；加热二段温度控制在1030~1050 ℃，加热时间1.5~3.5小时；加热三段温度控制在1130~1150 ℃，加热时间1.5~3.5小时；加热四段温度控制在1250~1270 ℃，加热时间1~6小时；均热段温度控制在1240~1260 ℃，加热时间2~8小时；总加热时间12~40小时；

水压冲孔时，将钢锭置于水压冲孔机的内模中，用冲头冲孔，得到外径670~1670 mm、锥度为0.7°~1.6 °的瓶坯，瓶坯的金属过充满度2%~12%；

大减径穿孔时，将瓶坯用锥形辊和顶头斜轧大减径穿孔得到毛管，总直径压下率为10~16%，椭圆度为1.03~1.07，碾轧角为－0.2 °~－3.5 °，减径率5%~21%，减径穿孔后毛管外径较管模承口端外径大10mm；

周期轧管时，设计周期轧管机组Φ390～Φ1390mm大孔型，包括锻轧段、精轧段、终轧段和空轧段的曲线方程，其中锻轧段为包络线、锻轧段起始角为24°~26 °，锻轧段夹角为85°~95 °，锻轧段曲线展开长度范围为600～900mm，保证皮尔格头有合理的加工余量；控制轧辊转速6～52rpm，风压4.5～6bar，喂入量40-90mm；周期轧管末期保留150～200mm长毛管，用于取横向试样和管模承口端的加工； 

热处理时，淬火温度为870℃～890℃，淬火时间按壁厚系数1.8～2.5min/mm进行控制，回火温度为610℃～630℃，回火时间2～6小时，得到高强韧性回火索氏体组织。