軸承鋼無縫鋼管的制作方法與流程

本發(fā)明涉及鋼管加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法。

背景技術(shù)：

軸承鋼無縫鋼管是指利用軸承鋼，通過熱軋和冷拔工藝所制得的無縫鋼管，通常用于制造滾動軸承的套圈。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼等。

現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法，通常首先對管坯進(jìn)行熱軋穿孔工藝后得到管料，之后利用熱軋穿孔工藝的余熱，對管料進(jìn)行第一次打頭工藝，然后對打頭后的管料進(jìn)行第一次冷拔工藝，如果需要再進(jìn)行多次冷拔工藝，則要在第一次冷拔工藝后再進(jìn)行第二次打頭工藝、熱處理工藝以及酸洗潤滑工藝，之后再進(jìn)行后續(xù)的冷拔工藝。

由于管坯在穿孔前的熱處理工藝溫度較低，并且管坯部分內(nèi)圈鋼管的壁厚通常比較厚，在利用熱軋穿孔工藝的余熱，對管料進(jìn)行第一次打頭工藝后，管料的管頭外徑仍然比較大，無法適應(yīng)兩道連續(xù)的冷拔工藝，因此在每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的生產(chǎn)工藝較為繁瑣，生產(chǎn)過程中消耗的成本較高，同時也降低了生產(chǎn)效率，延長了產(chǎn)出周期。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法，以解決現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的生產(chǎn)工藝較為繁瑣，生產(chǎn)過程中消耗的成本較高，同時也降低了生產(chǎn)效率，延長了產(chǎn)出周期的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法，所述方法包括如下步驟：

將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱；

對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝，得到具有中空截面的管料；

利用所述穿孔工藝中的余熱，對所述管料進(jìn)行第一次打頭工藝；

對所述管料進(jìn)行第一次冷拔工藝；

將所述管料放入自動控溫中頻加熱爐，加熱至680℃-720℃后進(jìn)行第二次打頭工藝；

對所述管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝；

連續(xù)對所述管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝。

優(yōu)選地，所述將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱的步驟中，加熱時間為5-10秒。

優(yōu)選地，所述對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中，穿孔溫度為1100℃-1150℃。

優(yōu)選地，所述對所述管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中，采用立式二斜輥穿孔機(jī)，并調(diào)節(jié)斜輥的軸線與軋制線之間的傾斜角至8°8′，對所述管坯進(jìn)行穿孔。

具體地，所述對所述管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝包括：

對所述管料進(jìn)行酸洗處理；

對酸洗后的所述管料依次進(jìn)行磷化處理和皂化處理。

優(yōu)選地，所述對所述管料進(jìn)行酸洗的步驟中，采用酸洗液對所述管料進(jìn)行酸洗處理，所述酸洗液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％-22％的硫酸溶液，所述酸洗液的溫度為40℃-60℃，所述酸洗處理的時間為25-40分鐘。

優(yōu)選地，所述對酸洗后的所述管料進(jìn)行磷化處理的步驟中，采用磷化液對所述管料進(jìn)行磷化處理，所述磷化液中包含濃度為40g/L的磷酸二氫鋅以及濃度為55g/L的硝酸鋅，所述磷化液的溫度為50℃-75℃，所述磷化處理的時間為8-15分鐘。

優(yōu)選地，所述對磷化處理的所述管料進(jìn)行皂化處理的步驟中，采用皂化液對所述管料進(jìn)行皂化處理，所述皂化液包含濃度為80g/L的硬脂酸鈉，所述皂化液的溫度為60℃-75℃，所述皂化處理的時間大于或等于5分鐘。

具體地，所述利用自動控溫中頻加熱爐，將所述管料加熱至680℃-720℃，對所述管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后，包括：

對所述管料進(jìn)行球化退火工藝；

對所述管料進(jìn)行薄皮處理。

具體地，所述連續(xù)對所述管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后，包括：

對所述管料進(jìn)行矯直工藝；

對矯直工藝后的所述管料進(jìn)行切割工藝。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的軸承鋼無縫鋼管的制作方法，通過在對管料進(jìn)行第二次打頭工藝時，采用自動控溫中頻加熱爐對管料進(jìn)行加熱，將管料的第二次打頭工藝的溫度控制在680℃-720℃，在該溫度范圍內(nèi)對管料進(jìn)行第二次打頭工藝，可以保證管料的金相組織不會被破壞，同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮，只有微薄的氧化色，使管料能夠適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝，避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝的問題，從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝，降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本，縮短了軸承鋼無縫鋼管的產(chǎn)出周期，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的對管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后的步驟的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后的步驟的流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

無縫鋼管是一種具有中空截面，周面上沒有接縫的鋼管，無縫鋼管與實心鋼材相比，在具有相同的抗彎、抗扭強(qiáng)度時，無縫鋼管的重量比實心鋼材的重量更輕，因此成本更低，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等零件。

軸承鋼無縫鋼管是指利用軸承鋼，通過熱軋和冷拔工藝所制得的無縫鋼管，通常用于制造滾動軸承的套圈，本發(fā)明針對現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，以解決現(xiàn)有的軸承鋼無縫鋼管的制作方法的不足。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種軸承鋼無縫鋼管的制作方法，該方法包括如下步驟：

步驟S1、將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱。

環(huán)形加熱爐具有容量大，熱均勻性好，單位燃料消耗較低和易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點(diǎn)，適用于對管坯進(jìn)行加熱，可一次加熱較多數(shù)量的管坯，且能保證管坯受熱均勻。

具體地，將管坯放入環(huán)形加熱爐進(jìn)行加熱的步驟中，加熱時間為5-10秒，以將管坯加熱至合適的溫度，適于后續(xù)的穿孔工藝。

步驟S2、對管坯進(jìn)行穿孔工藝，得到具有中空截面的管料。

具體地，對管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中，穿孔溫度為1100℃-1150℃，既能夠保證穿孔工藝的順利進(jìn)行，又不影響穿孔機(jī)的使用壽命。

對管坯進(jìn)行穿孔工藝的步驟中，采用立式二斜輥穿孔機(jī)，并調(diào)節(jié)斜輥的軸線與軋制線之間的傾斜角至8°8′，對管坯進(jìn)行穿孔。

軸承鋼無縫鋼管生產(chǎn)的實質(zhì)是將實心的管坯或鋼錠穿孔并軋制成空心斷面的鋼管，因此，穿孔工藝是軸承鋼無縫鋼管生產(chǎn)工藝中較為重要的步驟。

斜軋式穿孔機(jī)通常可分為盤式、菌式和輥式三種斜軋式穿孔機(jī)，管坯在上述三種斜軋式穿孔機(jī)中的變形過程的特點(diǎn)基本相同。

由于老式的盤式和菌式穿孔機(jī)受結(jié)構(gòu)條件的限制，無法制作出大直徑的薄壁管，且齒輪傳動的部分磨損較快，導(dǎo)致穿孔機(jī)的修理頻繁，生產(chǎn)效率較低。

再者，由于老式的盤式和菌式穿孔機(jī)輥身短、變形區(qū)短，單位變形區(qū)長度上應(yīng)力較大，使得穿孔過程中金屬內(nèi)部會產(chǎn)生極大的應(yīng)力，進(jìn)而影響管料的質(zhì)量。

此外，上述兩種穿孔機(jī)的前進(jìn)角固定，使得所生產(chǎn)的產(chǎn)品的品種受到限制，因此，本實施例中選擇立式二斜輥穿孔機(jī)對對管坯進(jìn)行穿孔工藝，從而能夠克服以上問題。

步驟S3、利用穿孔工藝中的余熱，對管料進(jìn)行第一次打頭工藝。

步驟S4、對管料進(jìn)行第一次冷拔工藝。

步驟S5、將管料放入自動控溫中頻加熱爐，加熱至680℃-720℃后進(jìn)行第二次打頭工藝。

將管料在680℃-720℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行打頭，可以保證管料的金相組織不會被破壞，同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮，只有微薄的氧化色，可適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝，避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝，從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝，降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本較高，縮短了產(chǎn)出周期，提高了生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步，利用自動控溫中頻加熱爐，將管料加熱至680℃-720℃，對管料進(jìn)行第二次打頭工藝之后，包括：

步驟S51、對管料進(jìn)行球化退火工藝。

通過球化退火工藝，使管料的鋼鐵材料內(nèi)部的層狀或網(wǎng)狀碳化物凝聚成為球狀，以改善鋼材的切削性能及加工塑性。

步驟S52、對管料進(jìn)行薄皮處理。

步驟S6、對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝。

具體地，對管料進(jìn)行酸洗潤滑工藝包括：

步驟S61、對管料進(jìn)行酸洗處理。

具體地，對管料進(jìn)行酸洗的步驟中，采用酸洗液對管料進(jìn)行酸洗處理，酸洗液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％-22％的硫酸溶液，酸洗液的溫度為40℃-60℃，酸洗處理的時間為25-40分鐘。

步驟S62、對酸洗后的管料依次進(jìn)行磷化處理和皂化處理。

具體地，對酸洗后的管料進(jìn)行磷化處理的步驟中，采用磷化液對管料進(jìn)行磷化處理，磷化液中包含濃度為40g/L的磷酸二氫鋅以及濃度為55g/L的硝酸鋅，磷化液的溫度為50℃-75℃，磷化處理的時間為8-15分鐘。

磷化處理可使酸洗后的管材的表面形成磷化膜以強(qiáng)化管材的延伸性，從而降低缺陷的發(fā)生率。

具體地，對磷化處理的管料進(jìn)行皂化處理的步驟中，采用皂化液對管料進(jìn)行皂化處理，皂化液包含濃度為80g/L的硬脂酸鈉，皂化液的溫度為60℃-75℃，皂化處理的時間大于或等于5分鐘。

皂化處理可使磷化后的管材表面生成金屬皂等物質(zhì)，這些潤滑物質(zhì)與磷化膜相互結(jié)合，使管材的延伸性和各向同性得到加強(qiáng)，從而降低缺陷的發(fā)生率，提高成品的成材率。

步驟S7、連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝。

進(jìn)一步，連續(xù)對管料進(jìn)行多次冷拔或冷軋工藝之后，包括：

步驟S71、對管料進(jìn)行矯直工藝。

由于管料在制作過程中經(jīng)常會產(chǎn)生各種形狀缺陷，如彎曲等，通過矯直工藝可使彎曲等缺陷在外力作用下得以消除，使管料滿足生產(chǎn)質(zhì)量的要求。

步驟S72、對矯直工藝后的管料進(jìn)行切割工藝。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的軸承鋼無縫鋼管的制作方法，通過在對管料進(jìn)行第二次打頭工藝時，采用自動控溫中頻加熱爐對管料進(jìn)行加熱，使得管料的第二次打頭工藝的溫度控制在680℃-720℃，可以保證管料的金相組織不會被破壞，同時管料的管頭的過渡部分的內(nèi)外表面不會產(chǎn)生氧化鐵皮，只有微薄的氧化色，可適應(yīng)連續(xù)的多次冷拔工藝，避免了每次冷拔工藝前需要再進(jìn)行熱處理工藝和酸洗潤滑工藝，從而簡化了軸承鋼無縫鋼管的制作工藝，降低了生產(chǎn)過程中消耗的成本較高，縮短了產(chǎn)出周期，提高了生產(chǎn)效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。