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一种核电用薄壁不锈钢管制备方法

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种核电用薄壁不锈钢管制备方法

技术领域

本发明属于材料成型技术领域,具体涉及一种核电用薄壁不锈钢管制备方法。

背景技术

不锈钢材料具有力学性能良好且耐腐蚀性强的特性,尤其是奥氏体不锈钢,常用作核电堆芯组件的重要选材。核动力装置的核心关键组件堆芯本体上通常采用不锈钢管中的薄壁管,其内外套管、安全棒套管均由0.3mm厚的薄壁管制成,可作为核电用薄壁管的技术要求为:同心套管的直线度满足0.03mm/600mm;内、外套管同心度≤0.01mm,圆度为0.05mm。

目前,现有得到核动力装置用薄壁管的工艺存在以下问题:1)薄壁管直线度难以达到0.03mm;2)薄壁管同心度难以保证;3)薄壁管在制作过程中由于其壁薄,容易发生不可逆转的变形,导致生产过程成品率低;4)晶粒度极差批次稳定性难以满足极差1.0的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种核电用薄壁不锈钢管制备方法。本发明提供一种包括将钢锭制备得到荒管、将荒管经表面处理、保温、多次轧制和间隔保温、三位定心拉拔以及校直等制备得到核电用薄壁不锈钢管的方法,采用本发明的核电用薄壁不锈钢管制备方法得到的薄壁管满足核电用薄壁管的技术要求。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,包括:

步骤一、将钢锭经紫铜包套、保温和挤压,得到荒管;

步骤二、将所述荒管经表面处理和保温,得到晶粒度为5.5~7.5级的管坯;

步骤三、将所述管坯经第一次轧制、第一次保温、第二次轧制、第二次保温和第三次轧制,得到轧制后管坯;

步骤四、采用三位定心拉拔,对所述轧制后管坯进行拉拔,得到拉拔后管材;

步骤五、将拉拔后管材经保温、校直和抛光,得到成品。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤一中,所述钢锭尺寸为Φ(120~150)×Φ50×L(mm),同心度为0.08~0.1mm,晶粒度为3.5级~8级;步骤一中,所述紫铜包套中紫铜厚度为0.8~1.2mm;步骤一中,所述挤压为挤压至Φ(40~65)×Φ(20~50)×L,所述挤压的挤压比为11~15。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤二中,表面处理后得到的荒管尺寸为Φ(35~60)×Φ(25~50)×L,同心度为0.02~0.025mm;步骤二中,所述保温的时间为(1~2)*表面处理后荒管壁厚,所述保温时间的单位为min,壁厚单位为mm。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤三中,第一次轧制后管坯尺寸为Φ(30~55)×Φ(20~45)×L;所述第一次轧制为多道次轧制,每道次加工率为12~30%,第一次轧制的道次总加工率为50~60%;步骤三中,第二次轧制后管坯尺寸为Φ(20~45)×Φ(20~45)×L;所述第二次轧制为多道次轧制,每道次加工率为28~45%,第二次轧制的道次总加工率为60~70%;步骤三中,第三次轧制后管坯尺寸为Φ(20~40)×0.315×L;所述第三次轧制为多道次轧制,每道次加工率为50~58%,第三次轧制的道次总加工率为75~80%。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤三中,第一次保温时间和第二次保温时间均为(1~2)*相应次轧制后管坯壁厚,所述保温时间的单位为min,壁厚单位为mm;步骤三中,第一次保温后晶粒度为6.0~7.0级;步骤三中,第二次保温后晶粒度为7.0~8级。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤四中,所述拉拔后管材尺寸为Φ(20~40)×0.30×L,直线度≤0.1mm/m,同心度为0.0025mm,内表面粗糙度平均值为0.06μm;步骤四中,所述三位定心拉拔的拉拔速率为200~500mm/min。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤四中,所述三位定心拉拔为通过以下装置进行拉拔,所述装置包括拉拔外模、第一卡环、第二卡环、芯头和芯杆,所述拉拔外模开设有内孔,所述芯头穿设于拉拔外模的内孔中,所述芯头可拆设置于芯杆上,所述第一卡环和第二卡环可滑动套设于芯杆上;所述芯头中心线、第一卡环中心线和第二卡环中心线重合;

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,所述内孔包括依次连接的进口部、定径部和出口部,所述进口部的直径和出口部的直径均大于定径部直径,所述进口部到定径部直径变化速率小于出口部到定径部直径变化速率;

所述芯头穿过拉拔外模的内孔且超出进口部,芯头的超过进口部的部分可拆设置于所述芯杆上。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,所述芯头包括近芯杆段和远芯杆段,所述近芯杆段和远芯杆段一体成型,所述近芯杆段内开设有可供与芯杆连接的螺纹孔,所述远芯杆段直径>近芯杆段的直径,所述远芯杆段包括依次连接的第一变径段、定径段和第二变径段,所述第二变径段截面形状为等腰梯形,形状为等腰梯形的第二变径段的两腰夹角为0.23°。

上述的一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,其特征在于,步骤五中,所述成品直线度为0.02mm/600mm,外表面粗糙度为0.07~0.08μm,同心度≤0.005mm,圆度优于0.025mm,外径偏差±0.015mm,壁厚偏差±0.005mm,晶粒度为9.0级;步骤五中,所述保温时间为(0.5~1)*拉拔后管材壁厚,所述保温时间的单位为min,壁厚单位为mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、本发明通过将钢锭制备得到荒管、将荒管经表面处理和保温得到管坯、将管坯经多次轧制和三位定心拉拔,得到拉拔后管材,将拉拔后管材经保温、校直和抛光,得到直线度为0.02mm/600mm,外表面粗糙度为0.07μm~0.08μm,同心度≤0.005mm,圆度优于0.025mm,外径偏差±0.015mm、壁厚偏差±0.005mm的薄壁管。

2、作为优选,本发明的制备方法包括多道次的轧制和对多道次轧制后管坯进行三位定心拉拔,保证管坯发生周向受力均匀的塑性变形,得到周向圆度和壁厚均均匀的管坯,三位定心拉拔后管坯同心度≤0.0025mm,直线度在0.1mm/m,具有良好直线度,利于后续矫直进一步满足对圆度、直线度指标的要求。

3、优选的,本发明的三位定心拉拔为包括拉拔外模、第一卡环、第二卡环、芯头和芯杆的三位定心拉拔装置,可通过第一卡环、第二卡环和芯头实现待拉拔管材四中心共线。

下面结合附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

说明书附图

图1为三位定心拉拔装置的结构示意图。

图2为芯头结构示意图。

图3为拉拔外模结构示意图。

附图标记说明

1—拉拔外模; 2—第一卡环; 3—第二卡环;

5—芯杆; 6—拉拔头;

11—进口部; 12—定径部; 13—出口部;

41—近芯杆段; 42—第一变径段; 43—定径段;

44—第二变径段。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,包括:

步骤一、将钢锭经紫铜包套、保温和挤压,得到荒管;

步骤101、所述钢锭尺寸为Φ127×Φ50×L(mm),同心度为0.1mm;晶粒度为4~8级;

步骤102、紫铜包套为利用厚度为0.8~1.2mm的紫铜对钢锭外表面和内表面分别包覆一层紫铜,起润滑作用;

步骤103、所述保温为在950℃保温60min;

步骤104、所述挤压为用5000t挤压机挤压至Φ40×Φ24×L,所述挤压的挤压比为15;

步骤二、将所述荒管经表面处理和保温,得到晶粒度为5.5~6.6级的管坯;

步骤201、所述表面处理包括锯切,表面处理后荒管尺寸为Φ38×Φ26×L,同心度为0.02mm;

所述表面处理还包括第一次平端头、粗车削内孔、粗车削外表面、镗内孔、第二次平端头、精车削外表面、珩磨内孔和抛光外表面;所述第一次平端头和第二次平端头均为利用车床对料件两端面进行处理;所述粗车削内孔后内孔-内孔名义尺寸=0.5mm;所述粗车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.5mm~0.8mm,所述镗内孔后内孔直径<内孔名义尺寸;所述内孔名义尺寸即工艺所要求达到的尺寸,比如本实施例中内孔名义尺寸为Φ20.00mm;所述精车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.05mm~0.1mm,所述精车削后管料同心度≤0.025mm;珩磨后内孔表面光洁度达到或优于0.4μm;抛光外表面为用砂带进行抛光,抛光后外表面光洁度优于0.6μm;

步骤202、所述保温为1050℃保温60min;

步骤三、将所述管坯经第一次轧制、第一次保温、第二次轧制、第二次保温和第三次轧制,得到轧制后管坯;

步骤301、第一次轧制后管坯尺寸为Φ30×Φ23×L;所述第一次轧制为多道次轧制,每道次加工率为12%~28%,第一次轧制的道次总加工率为51.7%;所述第一次轧制的道次总加工率=1-第一次轧制后厚度变化值/第一次轧制前厚度变化值,其中,第一次轧制前厚度变化值=步骤201表面处理后荒管的厚度变化值,所述厚度变化值=(管料外径-管料厚度)*管料厚度;

步骤302、第一次保温温度为1050℃,时间为3min,第一次保温后晶粒度为6.0~6.5级;优选的,第一次保温之前还包括对第一次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤303、第二次轧制后管坯尺寸为Φ24×Φ21.5×L;所述第二次轧制为多道次轧制,每道次加工率28%~34%,第二次轧制的道次总加工率为69.3%;所述第一次轧制的道次总加工率=1-第二次轧制后厚度变化值/第二次轧制前厚度变化值,其中,第二次轧制前厚度变化值=第一次轧制后厚度变化值,所述厚度变化值=(管料外径-管料厚度)*管料厚度;

步骤304、第二次保温的温度为1050℃,时间为1min,第二次保温后晶粒度为7.5~8.0级;优选的,第二次保温之前还包括对第二次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤305、第三次轧制后管坯尺寸为Φ20.3×0.315×L;所述第三次轧制为多道次轧制,每道次加工率为50%~58%,第三次轧制的道次总加工率为78.2%;所述第三次轧制的道次总加工率=1-第三次轧制后厚度变化值/第三次轧制前厚度变化值,其中,第三次轧制前厚度变化值=第二次轧制后厚度变化值,所述厚度变化值=(管料外径-管料厚度)*管料厚度;

优选的,所述第三次轧制后还包括对第三次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤四、采用三位定心拉拔,对所述轧制后管坯进行拉拔,得到拉拔后管材;所述拉拔后管材尺寸为Φ20.0×0.30×L,直线度≤0.1mm/m,同心度为0.0025mm,内表面粗糙度平均值为0.06μm;所述三位定心拉拔的拉拔速率为200~500mm/min;所述三位定心拉拔加工率=1-三位定心拉拔后厚度变化值/三位定心拉拔前厚度变化值,其中,三位定心拉拔前厚度变化值=第三次轧制后厚度变化值,所述厚度变化值=(管料外径-管料厚度)*管料厚度;

如图1~3所示,所述三位定心拉拔为通过以下装置进行拉拔,所述装置包括拉拔外模1、第一卡环2、第二卡环3、芯头和芯杆5,所述拉拔外模1开设有内孔,所述芯头穿设于拉拔外模1的内孔中,所述芯头可拆设置于芯杆5上,所述第一卡环2和第二卡环3可滑动套设于芯杆5上;

所述芯头中心线、第一卡环2中心线和第二卡环3中心线重合;

优选的,所述内孔包括依次连接的进口部11、定径部12和出口部13,所述进口部11的直径和出口部13的直径均大于定径部12直径,所述进口部11到定径部12直径变化速率小于出口部13到定径部12直径变化速率;定径部12的长度可以为5mm;

优选的,所述芯头穿过拉拔外模1的内孔且超出进口部11,所述芯头的超过进口部11的部分可拆设置于芯杆上;所述芯杆5与芯头通过螺纹可拆固定;

所述芯头包括近芯杆段41和远芯杆段,所述近芯杆段41和远芯杆段一体成型,所述近芯杆段41内开设有可供与芯杆5连接的螺纹孔,所述远芯杆段直径>近芯杆段41的直径,所述远芯杆段包括依次连接的第一变径段42、定径段43和第二变径段44,所述第二变径段44截面形状为等腰梯形,形状为等腰梯形的第二变径段44的两腰夹角为0.23°;其中近芯杆段41可以设计为变径也可设计为定径;定径段43长度可以为1~2mm,第二变径段44长度可以为30~50mm;

所述第一卡环2和第二卡环3的确定方式为,选择与轧制后管坯为间隙配合的第一卡环2和第二卡环3;

三位定心拉拔时,将三位定心拉拔装置固定于基座上,所述基座包括模座和垂直固定于所述模座上的底座,将三位定心拉拔装置固定于基座上的方式包括:将拉拔外模1固定于底座上,将芯杆5远离芯头的一端固定于底座上,将确定好的第一卡环2和第二卡环3套设于芯杆5上,将芯头固定于芯杆5上,然后将轧制后管坯穿设于设置有第一卡环2和第二卡环3的芯杆5上,利用拉拔头6对管坯进行拉拔;

优选的,还包括对三位定心拉拔后得到的拉拔后管材用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤五、将拉拔后管材经保温、校直和抛光,得到成品;所述成品直线度为0.02mm/600mm,外表面粗糙度为0.08μm,同心度≤0.005mm,圆度优于0.025mm,外径偏差±0.015mm、壁厚偏差±0.005mm,晶粒度为9.0级;所述晶粒度测试基于GB/T 6394-2017;

步骤501、所述保温温度为1040℃,时间为0.5min;

步骤502、所述抛光为用抛光机对校直后管材外表面进行抛光,采用抛光膏对校直后管材内表面进行抛光,所述抛光膏为本领域常用金属抛光膏。

实施例2

本实施例提供一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,包括:

步骤一、将钢锭经紫铜包套、保温和挤压,得到荒管;

步骤101、所述钢锭尺寸为Φ147×Φ50×L(mm),同心度为0.08mm;晶粒度为3.5级~7.5级;

步骤102、紫铜包套为利用厚度为0.8~1.2mm的紫铜对钢锭外表面和内表面分别包覆一层紫铜,起润滑作用;

步骤103、所述保温为在950℃保温60min;

步骤104、所述挤压为用5000t挤压机挤压至Φ54×Φ38×L,所述挤压的挤压比为13.5;

步骤二、将所述荒管经表面处理和保温,得到晶粒度为5.5~7.0级的管坯;

步骤201、所述表面处理包括锯切,表面处理后荒管尺寸为Φ52×Φ40×L,同心度为0.02mm;

所述表面处理还包括第一次平端头、粗车削内孔、粗车削外表面、镗内孔、第二次平端头、精车削外表面、珩磨内孔和抛光外表面;所述第一次平端头和第二次平端头均为利用车床对料件两端面进行处理;所述粗车削内孔后内孔-内孔名义尺寸=0.5mm;所述粗车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.5mm~0.8mm,所述镗内孔后内孔直径<内孔名义尺寸;所述内孔名义尺寸即工艺所要求达到的尺寸,比如本实施例中内孔名义尺寸为Φ30.00mm;所述精车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.05mm~0.1mm,所述精车削后管料同心度≤0.025mm;珩磨后内孔表面光洁度达到或优于0.4μm;抛光外表面为用砂带进行抛光,抛光后外表面光洁度优于0.6μm;

步骤202、所述保温为1050℃保温6min;

步骤三、将所述管坯经第一次轧制、第一次保温、第二次轧制、第二次保温和第三次轧制,得到轧制后管坯;

步骤301、第一次轧制后管坯尺寸为Φ43×Φ37×L;所述第一次轧制为多道次轧制,每道次加工率为20%~30%,第一次轧制的道次总加工率为56.5%;

步骤302、第一次保温温度为1050℃,时间为3min,第一次保温后晶粒度为6.0~7.0级;优选的,第一次保温之前还包括对第一次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤303、第二次轧制后管坯尺寸为Φ37×Φ34.6×L;所述第二次轧制为多道次轧制,每道次加工率为35%~45%,第二次轧制的道次总加工率为64.2%;

步骤304、第二次保温的温度为1050℃,时间为1min,第二次保温后晶粒度为7.0~7.5级;优选的,第二次保温之前还包括对第二次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤305、第三次轧制后管坯尺寸为Φ30.3×0.315×L;所述第三次轧制为多道次轧制,每道次加工率为50%~55%,第三次轧制的道次总加工率为78.4%;

优选的,所述第三次轧制后还包括对第三次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤四、采用三位定心拉拔,对所述轧制后管坯进行拉拔,得到拉拔后管材;所述拉拔后管材尺寸为Φ30.0×0.30×L,直线度≤0.1mm/m,同心度为0.0025mm,内表面粗糙度平均值为0.06μm;所述三位定心拉拔的拉拔速率为200~500mm/min;

所述三位定心拉拔为通过以下装置进行拉拔,所述装置包括拉拔外模1、第一卡环2、第二卡环3、芯头和芯杆5,所述拉拔外模1开设有内孔,所述芯头穿设于拉拔外模1的内孔中,所述芯头可拆设置于芯杆5上,所述第一卡环2和第二卡环3可滑动套设于芯杆5上;

所述芯头中心线、第一卡环2中心线和第二卡环3中心线重合;

优选的,所述内孔包括依次连接的进口部11、定径部12和出口部13,所述进口部11的直径和出口部13的直径均大于定径部12直径,所述进口部11到定径部12直径变化速率小于出口部13到定径部12直径变化速率;定径部12的长度可以为5mm;

优选的,所述芯头穿过拉拔外模1的内孔且超出进口部11,所述芯头的超过进口部11的部分可拆设置于芯杆上;所述芯杆5与芯头通过螺纹可拆固定;

所述芯头包括近芯杆段41和远芯杆段,所述近芯杆段41和远芯杆段一体成型,所述近芯杆段41内开设有可供与芯杆5连接的螺纹孔,所述远芯杆段直径>近芯杆段41的直径,所述远芯杆段包括依次连接的第一变径段42、定径段43和第二变径段44,所述第二变径段44截面形状为等腰梯形,形状为等腰梯形的第二变径段44的两腰夹角为0.23°;其中近芯杆段41可以设计为变径也可设计为定径;定径段43长度可以为1~2mm,第二变径段44长度可以为30~50mm;

所述第一卡环2和第二卡环3的确定方式为,选择与轧制后管坯为间隙配合的第一卡环2和第二卡环3;

三位定心拉拔时,将三位定心拉拔装置固定于基座上,所述基座包括模座和垂直固定于所述模座上的底座,将三位定心拉拔装置固定于基座上的方式包括:将拉拔外模1固定于底座上,将芯杆5远离芯头的一端固定于底座上,将确定好的第一卡环2和第二卡环3套设于芯杆5上,将芯头固定于芯杆5上,然后将轧制后管坯穿设于设置有第一卡环2和第二卡环3的芯杆5上,利用拉拔头6对管坯进行拉拔;

优选的,还包括对三位定心拉拔后得到的拉拔后管材用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤五、将拉拔后管材经保温、校直和抛光,得到成品;所述成品直线度为0.02mm/600mm,外表面粗糙度为0.07μm,同心度≤0.005mm,圆度优于0.025mm,外径偏差±0.015mm、壁厚偏差±0.005mm,晶粒度为9.0级;

步骤501、所述保温温度为1040℃,时间为0.5min;

步骤502、所述抛光为用抛光机对校直后管材外表面进行抛光,采用抛光膏对校直后管材内表面进行抛光,所述抛光膏为本领域常用金属抛光膏。

实施例3

本实施例提供一种核电用薄壁不锈钢管制备方法,包括:

步骤一、将钢锭经紫铜包套、保温和挤压,得到荒管;

步骤101、所述钢锭尺寸为Φ127×Φ50×L(mm),同心度为0.09mm;晶粒度为4级~7.5级;

步骤102、紫铜包套为利用厚度为0.8~1.2mm的紫铜对钢锭外表面和内表面分别包覆一层紫铜,起润滑作用;

步骤103、所述保温为在950℃保温60min;

步骤104、所述挤压为用5000t挤压机挤压至Φ62×Φ46×L,所述挤压的挤压比为11.23;

步骤二、将所述荒管经表面处理和保温,得到晶粒度为5.5~7.5级的管坯;

步骤201、所述表面处理包括锯切,表面处理后荒管尺寸为Φ60×Φ48×L,同心度为0.025mm;

所述表面处理还包括第一次平端头、粗车削内孔、粗车削外表面、镗内孔、第二次平端头、精车削外表面、珩磨内孔和抛光外表面;所述第一次平端头和第二次平端头均为利用车床对料件两端面进行处理;所述粗车削内孔后内孔-内孔名义尺寸=0.5mm;所述粗车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.5mm~0.8mm,所述镗内孔后内孔直径<内孔名义尺寸;所述内孔名义尺寸即工艺所要求达到的尺寸,比如本实施例中内孔名义尺寸为Φ40.00mm;所述精车削外表面后直径-外径名义尺寸=0.05mm~0.1mm,所述精车削后管料同心度≤0.025mm;珩磨后内孔表面光洁度达到或优于0.4μm;抛光外表面为用砂带进行抛光,抛光后外表面光洁度优于0.6μm;

步骤202、所述保温为1050℃保温6min;

步骤三、将所述管坯经第一次轧制、第一次保温、第二次轧制、第二次保温和第三次轧制,得到轧制后管坯;

步骤301、第一次轧制后管坯尺寸为Φ51×Φ45×L;所述第一次轧制为多道次轧制,每道次加工率为20%~28%,第一次轧制的道次总加工率为55.6%;

步骤302、第一次保温温度为1050℃,时间为3min,第一次保温后晶粒度为6.0~7.0级;优选的,第一次保温之前还包括对第一次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤303、第二次轧制后管坯尺寸为Φ45×Φ42.5×L;所述第二次轧制为多道次轧制,每道次加工率为35%~42%,第二次轧制的道次总加工率为62.0%;

步骤304、第二次保温的温度为1050℃,时间为1min,第二次保温后晶粒度为7.0~7.5级;优选的,第二次保温之前还包括对第二次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤305、第三次轧制后管坯尺寸为Φ40.3×0.315×L;所述第三次轧制为多道次轧制,每道次加工率为50%~55%,第三次轧制的道次总加工率为77.3%;

优选的,所述第三次轧制后还包括对第三次轧制后管坯用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,所述金属清洗剂或稀酸与第一次清洗相同;

步骤四、采用三位定心拉拔,对所述轧制后管坯进行拉拔,得到拉拔后管材;所述拉拔后管材尺寸为Φ40.0×0.30×L,直线度≤0.1mm/m,同心度为0.0025mm,内表面粗糙度平均值为0.06μm;所述三位定心拉拔的拉拔速率为200~500mm/min;

所述三位定心拉拔为通过以下装置进行拉拔,所述装置包括拉拔外模1、第一卡环2、第二卡环3、芯头和芯杆5,所述拉拔外模1开设有内孔,所述芯头穿设于拉拔外模1的内孔中,所述芯头可拆设置于芯杆5上,所述第一卡环2和第二卡环3可滑动套设于芯杆5上;

所述芯头中心线、第一卡环2中心线和第二卡环3中心线重合;

优选的,所述内孔包括依次连接的进口部11、定径部12和出口部13,所述进口部11的直径和出口部13的直径均大于定径部12直径,所述进口部11到定径部12直径变化速率小于出口部13到定径部12直径变化速率;定径部12的长度可以为5mm;

优选的,所述芯头穿过拉拔外模1的内孔且超出进口部11,所述芯头的超过进口部11的部分可拆设置于芯杆上;所述芯杆5与芯头通过螺纹可拆固定;

所述芯头包括近芯杆段41和远芯杆段,所述近芯杆段41和远芯杆段一体成型,所述近芯杆段41内开设有可供与芯杆5连接的螺纹孔,所述远芯杆段直径>近芯杆段41的直径,所述远芯杆段包括依次连接的第一变径段42、定径段43和第二变径段44,所述第二变径段44截面形状为等腰梯形,形状为等腰梯形的第二变径段44的两腰夹角为0.23°;其中近芯杆段41可以设计为变径也可设计为定径;定径段43长度可以为1~2mm,第二变径段44长度可以为30~50mm;

所述第一卡环2和第二卡环3的确定方式为,选择与轧制后管坯为间隙配合的第一卡环2和第二卡环3;

三位定心拉拔时,将三位定心拉拔装置固定于基座上,所述基座包括模座和垂直固定于所述模座上的底座,将三位定心拉拔装置固定于基座上的方式包括:将拉拔外模1固定于底座上,将芯杆5远离芯头的一端固定于底座上,将确定好的第一卡环2和第二卡环3套设于芯杆5上,将芯头固定于芯杆5上,然后将轧制后管坯穿设于设置有第一卡环2和第二卡环3的芯杆5上,利用拉拔头6对管坯进行拉拔;

优选的,还包括对三位定心拉拔后得到的拉拔后管材用金属清洗剂、稀酸和清水依次清洗,至裸露出金属表面,且在该表面用白布擦拭白布无任何污渍;所述金属清洗剂为本领域常用金属清洗剂;稀酸为稀硝酸和氢氟酸混合酸,其中HNO

步骤五、将拉拔后管材经保温、校直和抛光,得到成品;所述成品直线度为0.02mm/600mm,外表面粗糙度为0.08μm,同心度≤0.005mm,圆度优于0.025mm,外径偏差±0.015mm、壁厚偏差±0.005mm,晶粒度为7.0级;

步骤501、所述保温温度为1050℃,时间为3min;

步骤502、所述抛光为用抛光机对校直后管材外表面进行抛光,采用抛光膏对校直后管材内表面进行抛光,所述抛光膏为本领域常用金属抛光膏。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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06120115636520