CN104259242A - 氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺，所述冷拔无缝管的选用材质为30CrMo、140×4.5规格的热轧无缝管，经过入厂检验、酸洗润滑处理及两道次冷拔到成品规格108×2.8，再经过钢管精整、钢管检验即达到成品钢管。本发明采用优质的热轧无缝管(Φ114×4.5规格材质为30CrMo)，经两道次冷拔得到Φ108×2.8规格冷拔成品管。该产品具有表面质量好，几何尺寸精度高，力学性能优良等特点各项性能指标全面满足GB18248-2008《气瓶用无缝钢管》及与用户签订的技术协议RDZT-001-2010《气瓶/内胆用冷拔无缝钢管》要求，质量可靠，受到用户好评，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于冶金新材料技术领域，涉及制造具有大的径壁比潜水用的氧气瓶，尤其是一种氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺。
背景技术
随着科技的飞发展，潜水作业越来越多，而潜水用的氧气瓶的需求量逐渐增加。目前，潜水用的氧气瓶大都采用替代品，没有专用的潜水用氧气瓶。由于潜水用氧气瓶为特殊的用品，需要承受较高的压力，因此要求潜水氧气瓶的表面质量高，尺寸精度好，综合性能优良。但替代的氧气瓶仍然采用现有的医用氧气瓶，存在较大的安全风险。
通过检索，尚未发现与本发明相同的公开专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种表面质量好、尺寸精度高、综合性能优良的氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺，所述冷拔无缝管的选用材质为30CrMo、140×4.5规格的热轧无缝管，经过入厂检验、酸洗润滑处理及两道次冷拔到成品规格108×2.8，再经过钢管精整、钢管检验即得到合格的成品钢管，具体的工艺步骤为：
(一)原料管入厂检验：
(二)酸洗润滑工艺：
⑴对入厂检验合格的热轧原料管进行酸洗：采用盐酸酸洗，浓度28％-30％，40℃-45℃，浸泡时间3-4小时，将热轧原料管内外表面氧化皮全部酸洗干净，酸洗后入净水槽将残留在表面的污物洗净；
⑵磷化：磷化液的配置为总酸度20-25点，游离酸2.0-2.5点，温度40℃-45℃，浸泡时间30-40分钟，磷化后的钢管表面形成一薄层浅绿色的磷化膜；
⑶皂化：皂化液配置为脂肪酸＞50克/升，温度80℃-85℃，浸泡时间6-8分钟，皂化后的钢管表面有一层均匀的皂化膜；
(三)冷拔工艺：
⑴将酸洗润滑好的原料管在100吨液压冷拔机上进行两道次拔制：
a第一道次：由Φ140×4.5拔到Φ113×3.5；
头道用外模尺寸为Φ110.5-Φ111.83mm，内模：101.56-103.21mm，第一道次拔完的在制品管返回到前处理工序入皂化液再次皂化处理，处理好的在制品管返回到100吨拔机处进行第二道次拔制；
b第二道次：由Φ113×3.5拔到Φ108×2.8成品规格；
二道用的外模尺寸Φ107.4-Φ108.81mm，内模：101.56-103.21mm；
⑵拔制时内外模具间隙量的控制要灵活调整，最终成品的壁厚控制在2.80-3.31mm，外径控制在107.46-108.54mm。
(四)钢管精整：
⑴对成品规格的钢管要在压力矫直机上进行人工矫直，确保钢管的弯曲度≤1.5mm/m，全长弯曲度不大于总长度的0.12％；
⑵对矫直合格的钢管进行人工表面检验，测壁厚和外径；人工超声波探伤，对探伤不合格和检验不合格部位要做好标识；
⑶在带锯锯床上对钢管进行切头、切尾，切除有标识的不合格部位，对长度大于4m的正常交货，不足4m的按要求切成倍尺；
⑷切后的钢管端面要与钢管轴线垂直。端口的毛刺要切除干净；
(五)钢管检验。
而且，所述原料管入厂检验的步骤是：
⑴肉眼检查钢管内外表面质量：表面不允许有裂纹、折叠、结疤、离层，这些缺陷必经清除，清除处的壁厚不小于钢管最小壁厚要求；
⑵抽检钢管壁厚和外径椭圆度、弯曲度15支；壁厚范围﹣10％-﹢15％S，4.05-5.17mm，外径±1％D，112.86-115.14mm；
椭圆度≤外径公差的70％；
弯曲度≤1.5m/m；
⑶每炉抽取15支钢管进行超声波探伤，按GB/T5777-2008L2级标准执行；
⑷每炉抽取1支试样进行化学成分分析，随机抽取2支试样进行非金属夹杂物检验。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用优质的热轧无缝管(Φ114×4.5规格材质为30CrMo)，经两道次冷拔得到Φ108×2.8规格冷拔成品管。该产品具有表面质量好，几何尺寸精度高，力学性能优良等特点各项性能指标全面满足GB18248-2008《气瓶用无缝钢管》及与用户签订的技术协议RDZT-001-2010《气瓶/内胆用冷拔无缝钢管》要求，质量可靠，受到用户好评，具有广阔的市场前景。
2、本发明产品的表面质量好、尺寸精度高、综合性能优良，具有大的径壁比，专门用于制造潜水用的氧气瓶，适于制造供出口的潜水氧气瓶，产品已累计生产近千吨，质量较稳定受到用户好评。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺，该冷拔无缝管的选用材质为30CrMo，140×4.5规格的热轧无缝管，经过入厂检验、酸洗润滑处理及两道次冷拔到成品规格108×2.8，再经过钢管精整、钢管检验即得到合格的成品钢管。
具体的工艺步骤为：
一、原料管入厂检验
⑴肉眼检查钢管内外表面质量：表面不允许有裂纹、折叠、结疤、离层，这些缺陷必经清除，清除处的壁厚不小于钢管最小壁厚要求；
⑵抽检钢管壁厚和外径椭圆度、弯曲度15支；壁厚范围(﹣10％-﹢15％S)，4.05-5.17mm，外径(±1％D)，112.86-115.14mm；
椭圆度(≤外径公差的70％)，即≤1.43mm；
弯曲度≤1.5m/m。
⑶每炉抽取15支钢管进行超声波探伤，按GB/T5777-2008L2级标准执行；
⑷每炉抽取1支试样进行化学成分分析，随机抽取2支试样进行非金属夹杂物检验。
二、酸洗润滑工艺
⑴对入厂检验合格的热轧原料管进行酸洗：采用盐酸酸洗，浓度28％-30％，40℃-45℃，浸泡时间3-4小时，将热轧原料管内外表面氧化皮全部酸洗干净，酸洗后入净水槽将残留在表面的污物洗净；
⑵磷化：磷化液的配置为总酸度20-25点，游离酸2.0-2.5点，温度40℃-45℃，浸泡时间30-40分钟，磷化后的钢管表面形成一薄层浅绿色的磷化膜；
⑶皂化：皂化液配置为脂肪酸＞50克/升，温度80℃-85℃，浸泡时间6-8分钟，皂化后的钢管表面有一层均匀的皂化膜。
三、冷拔工艺
⑴将酸洗润滑好的原料管在100吨液压冷拔机上进行两道次拔制：
a第一道次：由Φ140×4.5拔到Φ113×3.5；
头道用外模尺寸为Φ110.5-Φ111.83mm，内模：101.56-103.21mm，第一道次拔完的在制品管返回到前处理工序入皂化液再次皂化处理，处理好的在制品管返回到100吨拔机处进行第二道次拔制；
b第二道次：由Φ113×3.5拔到Φ108×2.8成品规格；
二道用的外模尺寸Φ107.4-Φ108.81mm，内模：101.56-103.21mm，拔制时注意内外模表面要光滑、无划伤、无异物；
⑵拔制时内外模具间隙量的控制要灵活调整，最终成品的壁厚控制在2.80-3.31mm，外径控制在107.46-108.54mm。
四、钢管精整
⑴对成品规格的钢管要在压力矫直机上进行人工矫直，确保钢管的弯曲度≤1.5mm/m，全长弯曲度不大于总长度的0.12％，矫直时用力要适当，防止钢管矫瘪；
⑵对矫直合格的钢管进行人工表面检验，测壁厚和外径；人工超声波探伤，对探伤不合格和检验不合格部位要做好标识；
⑶在带锯锯床上对钢管进行切头、切尾，切除有标识的不合格部位，对长度大于4m的正常交货，不足4m的按要求切成倍尺；
⑷切后的钢管端面要与钢管轴线垂直。端口的毛刺要切除干净。
五、钢管检验
⑴依照GB18248-2008《气瓶用无缝钢管》和技术协议RDZT-001-2010,逐支对钢管进行外径、壁厚、弯曲度和表面质量检验。确保每支钢管都符合技术协议和国家标准要求。
⑵依照GB/T241-2008《无缝钢管超声波探伤检验方法》L2级逐支对钢管进行超声波探伤，确保钢管全部符合要求。
⑶依照GB/T7735-2004《钢管涡流探伤检验方法》等级A，逐支对钢管进行涡流探伤，确保钢管符合要求。
⑷钢管的理化性能检验
依照相应的技术标准和技术协议对钢管的化学成分，力学性能，非金属夹杂物进行了检验，检验结果如下：
钢管化学成分(质量分数)％
| 类别 | C | Si | Mu | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu |
| 原料管 | 0.28 | 0.26 | 0.55 | 0.004 | 0.002 | 0.94 | 0.16 | 0.06 | 0.08 |
| 成品管 | 0.31 | 0.27 | 0.57 | 0.003 | 0.002 | 0.96 | 0.17 | 0.06 | 0.08 |
| 协议要求 | 0.26-0.34 | 0.17-0.35 | 0.40-0.70 | ≤0.020 | ≤0.020 | 0.90-1.10 | 0.15-0.25 | ≤0.18 | ≤0.20 |
上表所记载的本发明中化学成分中S、P含量及残余元素(Ni、Cu)等含量都远远低于技术协议要求，这对保证钢管的综合性能是十分有利的。
钢管试样经淬火、回火处理后的纵向力学性能如下表
钢管纵向力学性能
样坯采用的热处理工艺为：
880℃保温40分钟油淬﹢610℃保温60分钟空冷。
钢管的非金属夹杂物检验结果
Claims (2)
1.一种氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺，其特征在于：所述冷拔无缝管的选用材质为30CrMo、140×4.5规格的热轧无缝管，经过入厂检验、酸洗润滑处理及两道次冷拔到成品规格108×2.8，再经过钢管精整、钢管检验即得到合格的成品钢管，具体的工艺步骤为：
(一)原料管入厂检验：
(二)酸洗润滑工艺：
⑴对入厂检验合格的热轧原料管进行酸洗：采用盐酸酸洗，浓度28％-30％，40℃-45℃，浸泡时间3-4小时，将热轧原料管内外表面氧化皮全部酸洗干净，酸洗后入净水槽将残留在表面的污物洗净；
⑵磷化：磷化液的配置为总酸度20-25点，游离酸2.0-2.5点，温度40℃-45℃，浸泡时间30-40分钟，磷化后的钢管表面形成一薄层浅绿色的磷化膜；
⑶皂化：皂化液配置为脂肪酸＞50克/升，温度80℃-85℃，浸泡时间6-8分钟，皂化后的钢管表面有一层均匀的皂化膜；
(三)冷拔工艺：
⑴将酸洗润滑好的原料管在100吨液压冷拔机上进行两道次拔制：
a第一道次：由Φ140×4.5拔到Φ113×3.5；
头道用外模尺寸为Φ110.5-Φ111.83mm，内模：101.56-103.21mm，第一道次拔完的在制品管返回到前处理工序入皂化液再次皂化处理，处理好的在制品管返回到100吨拔机处进行第二道次拔制；
b第二道次：由Φ113×3.5拔到Φ108×2.8成品规格；
二道用的外模尺寸Φ107.4-Φ108.81mm，内模：101.56-103.21mm；
⑵拔制时内外模具间隙量的控制要灵活调整，最终成品的壁厚控制在2.80-3.31mm，外径控制在107.46-108.54mm。
(四)钢管精整：
⑴对成品规格的钢管要在压力矫直机上进行人工矫直，确保钢管的弯曲度≤1.5mm/m，全长弯曲度不大于总长度的0.12％；
⑵对矫直合格的钢管进行人工表面检验，测壁厚和外径；人工超声波探伤，对探伤不合格和检验不合格部位要做好标识；
⑶在带锯锯床上对钢管进行切头、切尾，切除有标识的不合格部位，对长度大于4m的正常交货，不足4m的按要求切成倍尺；
⑷切后的钢管端面要与钢管轴线垂直。端口的毛刺要切除干净；
(五)钢管检验。
2.根据权利要求1所述的氧气瓶用冷拔无缝管制造工艺，其特征在于：所述原料管入厂检验的步骤是：
⑴肉眼检查钢管内外表面质量：表面不允许有裂纹、折叠、结疤、离层，这些缺陷必经清除，清除处的壁厚不小于钢管最小壁厚要求；
⑵抽检钢管壁厚和外径椭圆度、弯曲度15支；壁厚范围﹣10％-﹢15％S，4.05-5.17mm，外径±1％D，112.86-115.14mm；
椭圆度≤外径公差的70％；
弯曲度≤1.5m/m；
⑶每炉抽取15支钢管进行超声波探伤，按GB/T5777-2008L2级标准执行；
⑷每炉抽取1支试样进行化学成分分析，随机抽取2支试样进行非金属夹杂物检验。
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