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  六模铸空心钢锭轧制20#钢管的方法

  涉及模铸空心钢锭轧制20#钢管的方法,属于冶金领域。

  轧20#钢管一般采用连铸坯、轧制(或锻制)坯料以及模铸钢锭,有少数不锈钢类高合金钢品种也使用离心浇铸钢锭。轧管的基本变形工序为“钢锭加热→穿孔→轧管→定径→成品”。其中,钢锭加热工序在环形炉内进行,根据钢种及锭型的不同采取适宜的加热制度;穿孔工序有斜轧穿孔和压力冲孔+延伸两种工艺,这两种穿孔工艺对管坯的要求有所不同。

  压力冲孔+延伸工艺的工艺步骤为:钢锭→加热→水压冲孔→再加热→延伸机延伸→周期轧管机轧制→定径→钢管精整。该工艺比较适合生产大口径的中厚壁合金、高合金20#钢管。其缺点为冲孔后钢锭还需再加热,工艺步骤较多,生产成本较高。

  随着铸锭工艺和斜轧穿孔工艺的技术进步,开始采用钢锭直接斜轧穿孔来取代传统的“水压冲孔+延伸”工艺,从而达到减少工艺步骤、降低生产成本的目的。斜轧穿孔工艺的步骤为:钢锭→加热→斜轧穿孔(顶前压下率为7%~9%)→周期轧管机轧制→定径→钢管精整。该工艺优点是可以减少生产工序、提高轧制节奏,同时能够在很大程度上改善钢管壁厚不均的问题;缺点是在穿制模铸合金钢锭以及容易产生晶界裂纹的低中碳铬钼钢、中碳硅锰钢等模铸钢锭时,毛管内表面易出现内裂及内折等致命的质量缺陷。

  目前,也有采用空心钢锭轧制20#钢管的工艺。空心钢锭轧制20#钢管一般是采用离心浇注钢锭和锻坯(或轧坯)机加工镗孔的空心坯进行轧管,对某些特殊的品种(如:有特殊要求的军工产品等)也有采用空心电渣钢锭进行轧管的。上述方法都存在一些缺陷,具体为:离心浇注的空心钢锭不能直接用于轧管,必须在轧管前采用内镗外拔的机加工方法将其内外表面的“夹渣层”去掉,而且由于变形系数的限制,其仅适用于轧中薄壁管;锻坯机加工镗孔的生产效率低、工艺复杂,成本很高,除了不锈钢类高合金钢品种偶尔采用该工艺生产外,一般的低中碳铬钼钢、中碳硅锰钢因成本原因都不采用;而空心电渣钢锭的生产工艺尚不成熟,且生产成本较高。因此,开发一种工艺简单、成本低廉的空心钢锭轧制20#钢管的方法成为本领域目前的迫切需要。


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