[发明专利]无缝钢管限动芯棒制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管限动芯棒制造方法，属于焊接领域。

背景技术

限动芯棒是无缝钢管连轧管机组的核心部件，与轧辊共同作用，将穿孔后的管坯轧制成无缝钢管。限动芯棒在使用过程中处于非稳定的温度场中，使用温度高达1150℃，表面温升可达700℃，且用后急冷，工作过程中需承受多次冷热交替循环和较强的热磨损，同时还要承受较大且复杂的拉伸、压缩接触应力和高速循环的高温冷热疲劳应力，工作环境恶劣。限动芯棒的表面失效主要是热循环、高温摩擦、循环载荷等造成的局部热疲劳裂纹和表面磨损。为此，限动芯棒要求在高的冶金质量基础上、整体锻制（挤压、轧制）成型,基本工艺流程为：电炉冶炼+炉外精炼+真空脱气+电渣重熔一高温均质化处理一锻造一退火一粗加工一调质处理一精加工一镀铬。

但随着连轧管机轧制钢管的最大外径的扩大，限动芯棒规格重量随之扩大，给整体锻制（挤压、轧制）成型带来较大困难。若采用熔化焊接工艺，受焊接材料的限制，修复后的限动芯棒硬度和耐磨性低，难以保证熔合区的性能水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过摩擦焊连接成满足限动芯棒长度要求的棒材或管材毛坯，从而获得满足技术要求的限动芯棒产品的无缝钢管限动芯棒制造方法。

技术解决方案：

本发明将一定长度的H13棒材或管材之间，通过摩擦焊接连接成满足长度要求的限动芯棒毛坯，从而获得满足技术要求的限动芯棒产品。

无缝钢管限动芯棒制备方法如下：

1）将一定长度H13棒材或管材端面平齐，在重型摩擦焊机上摩擦焊接成一体，摩擦焊线速度≥4m/s，顶锻压力≥15kg／mm²；

2）熔合区无损探伤包括表面磁粉探伤和内部超声波探伤，均应满足限动芯棒的相关技术要求；

3）摩擦焊成整体的限动芯棒进行常规调质处理。

本发明限动芯棒之间采用摩擦焊，焊接成一根符合长度要求的限动芯棒。摩擦焊作为一种固态连接方法，结合面不熔化，熔合区金属为锻态组织，晶粒细化，组织致密，在航天航空、汽车、石化、核电等产业部门得到广泛应用，可有效解决大规格限动芯棒制造难题，降低小规格限动芯棒的制造成本。采用该方法，可生产新的限动芯棒，也可用于报废限动芯棒的再制造，具有明显的成本竞争优势。

附图说明

图l为本发明H13材质限动芯棒熔合区金相组织500×图；

图2为本发明H13材质限动芯棒母材金相组织500×图。

具体实施方式

实施例1

生产φ416х11800mm的H13材质限动芯棒

1、可制造(或选择)符合技术要求的φ436х8000mm和φ436х4000mm的H13棒材各1支；

2、接头制备，棒材对接面平面度≤0.1mm，与钢管轴线的垂直度≤0.15mm；

3、采用摩擦焊机将棒材对接成φ436х～12000mm的棒材，摩擦焊线速度≥4m/s，顶锻压力≥15kg／mm²；

4、把焊接飞边修平；

5、对焊缝进行无损检测，要求按成品限动芯棒的探伤标准执行；

6、调质热处理；

7、整体无损检测；

8、精加工成φ416х11800mm；

9、镀铬；

10、得到满足质量标准要求的无缝钢管H13限动限动芯棒。

本发明对于受设备能力限制无法整体生产的限动芯棒(实心限动芯棒或空心限动芯棒),采用符合技术要求的一定长度H13棒材（管材），摩擦焊连接成满足限动芯棒长度要求的棒材（管材）毛坯，从而获得满足技术要求的限动芯棒产品。可有效解决大规格限动芯棒制造难题，降低小规格限动芯棒的制造成本。采用该方法，可生产新的限动芯棒，也可用于报废限动芯棒的再制造，具有明显的成本竞争优势。