[发明专利]一种S31254无缝钢管的热挤压制管生产方法

说明书

一种S31254无缝钢管的热挤压制管生产方法，包括如下步骤：坯料制备、一次热处理、穿/扩孔、二次热处理、挤压制管、收料检验等六个工序，根据S31254超级奥氏体合金成分，合理优化调整热处理、穿/扩孔、热挤压等参数，合理配比固体润滑剂成分，在满足S31254超级奥氏体合金热挤压制管技术要求的基础上，保障产能与质量，安全可靠、实用高效。工艺参数设计合理、工序流程连续紧凑，通过跟踪检查粘钢和挤压力、温度等主要参数，保障挤压制管的质量与效能，降低生产成本，提升成材率。

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产方法，尤其一种S31254无缝钢管的热挤压制管生产方法，特别适用于成品管直径100mm以上的超级奥氏体合金无缝钢管的高温热态挤压制管生产加工。

背景技术

无缝钢管是常见的冶金金属制品。无缝钢管热挤压生产技术，是近年来应用的无缝钢管生产的工艺方法，是在三向压应力状态下，利用材料在高温下的良好塑性，通过由挤压模内孔和芯棒外圆形成的模孔而挤压成无缝钢管的一种热加工方法，因产能高、精度好、易于控制，尤其适用于高合金材质的制管，故已逐步取代传统的热轧穿孔工艺，成为高端无缝钢管生产的主要热态制管方式。

牌号为S31254的无缝钢管，属于超级奥氏体合金钢，其主要成分重量百分比是：C≤0.020％，Si≤0.80％，Mn≤1.00％，P≤0.030％，S≤0.010％，Ni 17.50～18.50％，Cr19.50～20.50％，Mo 6.00～6.50％，Cu 0.50～1.00％，N 0.18～0.22％，余量Fe。该无缝钢管是近年来能源化工领域研发的高端新型超级奥氏体合金无缝钢管，主要用于高腐蚀性、高含H2S-CO2-Cl的地层结构和海洋中油气资源的勘探开发生产。由于近代工业化持续采掘，容易开采的陆源和近海油气资源逐渐枯竭，油气资源的新领域开发，需要满足苛刻环境下持续稳定工作的新材料、新产品，以S31254为代表的超级奥氏体合金，具有较高的强度和耐腐蚀性能，且价格并不昂贵，故成为今后合金无缝钢管研发生产的重要方向。

由于S31254为代表的超级奥氏体合金的成分性能、理化性能，现有较为成熟的无缝钢管热轧穿孔工艺，无法满足其高温穿孔制管的技术要求，国内外多家企业曾经采用多种型号的热轧穿孔机进行试制，成效均不理想，高温热态穿孔的荒管遍布裂纹。因此通过新兴的无缝钢管高温热挤压生产工艺，对S31254为代表的超级奥氏体合金进行制管生产，不仅可满足能源化工领域对高端无缝钢管的需求，促进国家重装备研发生产、保障国家能源安全、提升企业核心竞争力，具有积极的意义。

目前常用的无缝钢管热挤压生产工艺流程是：坯料准备→定尺锯切(带锯机)→钻定心孔(定心孔钻床)→剥皮(剥皮加工车床)→深孔钻床(深孔钻床)→端面加工(端面加工车床)→光坯检验(修磨)→清洗去油(清洗机)→环形炉预热→1次感应加热(感应炉)→穿/扩孔(立式扩孔机)→2次感应加热(感应炉)→热挤压(卧式挤压机)→热锯切(定尺热据)→冷床冷却(冷床)或淬火(淬火槽)→检验→成品出厂或转入冷加工处置。

由于国内外尚未出现S31254为代表的超级奥氏体合金工业化热挤压制管生产先例，无相关制管技术用以借鉴，故针S31254为代表的超级奥氏体合金无缝钢管在热轧穿孔制管生产中的弊端，综合考量多种成分、牌号奥氏体、铁素体合金钢热挤压制管的工艺方法，结合本企业无缝钢管热挤压主产线的技术储备和装备优势，进行工业化生产试验，掌握S31254为代表的超级奥氏体合金热挤压制管的关键工艺参数，为实现工业化生产奠定扎实的基础。

发明内容

本发明的目的在于设计一种用于S31254无缝钢管的热挤压制管生产方法，在满足S31254超级奥氏体合金热挤压制管技术要求的基础上，保障产能与质量，安全可靠、实用高效，保障挤压制管的质量与效能，降低生产成本，提升成材率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种S31254无缝钢管的热挤压制管生产方法，其包括如下步骤：

1)坯料制备