CN103736732A

CN103736732A - 一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法

Info

Publication number: CN103736732A
Application number: CN201310731441.4A
Authority: CN
Inventors: 雷丙旺; 杨秀清; 杜红强; 杨帆; 王燕玲
Original assignee: Inner Mongolia North Heavy Industries Group Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia North Heavy Industries Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明涉及一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法，属于挤压工艺领域。本发明P91或P92材料在穿孔制坯工序中，穿孔比D²/（D²-d²）≤1.35。当穿孔比大于1.35时，采用“一次开坯-二次挤压”（开坯挤压）的工艺方式，即通过采用大、小模具系列间的转换，减小穿孔比，降低金属表面承受的拉应力，防止了穿孔坯料产生表面环裂。

Description

一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法

技术领域：

本发明涉及一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法，属于挤压工艺领域。

背景技术：

P91、P92钢属铁素体不锈钢，合金含量高，具有较优异的综合力学性能，已被广泛应用于亚临界、超临界、超超临界高温过热器、高温蒸汽管道，也被作为核电热交换器以及石油裂化装置炉管。其主要生产工艺方法为：切割钢锭冒口——加热——镦粗、穿孔制坯——修整坯料——加热——挤压——热处理——理化试验——机加——无损检测——交验。

随着P91、P92大孔径（内径一般大于700mm）薄壁管不断增多,在制坯工序中发现，当穿孔直径较大时，即穿孔比达到1.35时（穿孔比D²/（D²-d²）），D：镦粗筒直径、d：穿孔针直径），P91、P92穿孔坯料的中下部就会产生大量的横向裂纹，深度一般在20～50mm（见图1），直接造成坯料的报废。造成穿孔坯料产生裂纹的主要原因是：在穿孔过程中，金属呈反向流动，坯料不断“长高”，其表面承受拉应力。由于P91、P92钢合金含量高、塑性差，当穿孔直径较大时，即穿孔比达到一定值，金属承受反向流动的拉应力超过其本身的塑性，造成坯料中下部产生环裂。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种开坯挤压大孔径钢管的生产方法，该方法能够解决制坯过程中因穿孔比过大而产生坯料环裂，造成钢锭报废的问题。

技术解决方案：

本发明是P91或P92材料在穿孔制坯工序中，穿孔比D²/（D²-d²）≤1.35。

进一步：当穿孔比≥大于1.35时，采用“制坯-一次开坯-二次挤压”方法，即在高一等级系列中进行制坯和一次开坯，在现系列中进行二次挤压。

进一步：制坯-一次开坯采用1500系列模具，在二次挤压采用1100或1300系列模具。

本发明采用“一次开坯-二次挤压”（开坯挤压）的工艺方式进行生产，即通过采用大、小模具系列间的转换，减小穿孔比，减小了金属表面承受的拉应力，防止了穿孔坯料产生表面环裂。

附图说明

图1为未经开坯挤压的坯料表面质量情况图；

图2为本发明经开坯挤压后的坯料表面质量情况图。

具体实施方式

以某合同材料P92、规格φ813/φ749mm、长度≥6000mm为例：

原工艺方法：

在1300系列模具中生产。在150MN制坯压机上穿孔φ755mm，即穿孔比为1300×1300/（1300×1300-755×755）=1.51，然后采用360MN挤压机，挤压为φ860/φ735mm的钢管。该工艺导致3个坯料报废，5支挤压管因缺陷短尺交货。

挤压流程为：

1）在1300系列中穿孔755

2）在1300系列中挤压860/735

本发明方法：

在1500系列模具开坯。在150MN制坯压机上穿孔770mm进行制坯，即穿孔比为1550×1550/（1550×1550-770×770）=1.33；然后采用360MN挤压机，仍采用1500系列模具，挤压为φ1300/φ750的管坯。此管坯作为挤压坯料（见图2），在1300模具系列中，采用360MN挤压机，挤压为φ860/φ735mm的钢管。

挤压流程为：

切割钢锭冒口——加热——镦粗、穿孔制坯（1500系列模具，使用规格是770的穿孔针进行穿孔）——修整坯料——挤压坯（1500系列模具，使用规格是1300/750的挤压模/芯棒进行挤压）——修整挤压坯料——加热——挤压（1300系列模具，使用规格是860/735的挤压模/芯棒进行挤压）——热处理——理化试验——机加——无损检测——交验。

3、效果

北重集团特种钢管分公司年产无缝钢管5000支，其中P91、P92钢管占50%，大孔径钢管占P91、P92总量的30%

在一种开坯挤压大孔径钢管的生产方法未采用之前，大孔径P91、P92钢管因坯料的表面有大量的横向裂纹和严重的环裂以及挤压毛坯管表面有大量的重皮和折叠造成成品管报废的占20%，造成了巨大的经济损失。

在一种开坯挤压大孔径钢管的生产方法采用之后，采用开坯挤压大孔径钢管的生产方法生产的钢管，坯料表面质量合格，无环裂现象，挤压钢管表面质量合格，保证了每支钢管能按照合同的要求交货。

Claims

1.一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法，其特征在于，P91或P92材料在穿孔制坯工序中，穿孔比D²/（D²-d²）≤1.35。

2.根据权利要求1所述的一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法，其特征在于，当穿孔比≥大于1.35时，采用“制坯-一次开坯-二次挤压”方法，即在高一等级系列中进行制坯和一次开坯，在现系列中进行二次挤压。

3.根据权利要求2所述的一种开坯挤压大孔径钢管的加工方法，其特征在于，制坯-一次开坯采用1500系列模具，在二次挤压采用1100或1300系列模具。