一种316l无缝不锈钢管的制造工艺
技术领域
1.本发明涉及核电用不锈钢管技术领域，具体是一种316l无缝不锈钢管的制造工艺。
背景技术：2.现有核电用精密管材大多进口，同类国产316l无缝不锈钢管尺寸精度较差，综合性能等不能满足核电用精密无缝不锈钢管的要求；为满足管材机械性能要求，316l无缝不锈钢必需进行固溶处理。固溶处理过程中，因管材各个部位的受热均匀性和快速冷却一致性不完全一致，固溶处理会产生形变，冷加工所形成的内外径圆度、直线度恶化，所以需对管材进行机械矫直方式来改善。
3.现有技术对固溶处理后的316l不锈钢管直接进行矫直会使管材表面产生矫直波浪，严重的会影响内外径公差从而导致管材报废。产生波浪的原因是制造的316l不锈钢管是薄壁管，成品固溶处理会使管材软化、管材圆度直线度变差，直接进行矫直管材承受压力较大，因此管材表面会产生变形波浪。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述制造工艺包括以下步骤：一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，步骤一、将铸锭棒材加热到1080～1200℃后保温，保温结束后将棒材制备成荒管；
6.步骤二、对步骤一制备出的荒管进行冷轧，得到变形硬化的管材；
7.步骤三、去除步骤二中变形硬化的管材的内外表面的润滑油；
8.步骤四、对经过步骤三处理的变形硬化的管材进行加热，加热到950～1100℃后保温，保温结束后采用室温水喷淋管材，采用酸性水溶液清洗管材的内外表面；
9.步骤五、对经过步骤四处理的管材通过冷拉模具进行减径；
10.步骤六、对经过步骤四处理的管材先粗矫直再精矫直，其中，
11.粗矫直操作具体如下：矫直辊按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度达到2mm/m后停止；
12.细矫直操作具体如下：矫直辊再按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度≤0.1mm/m，得到目标管材。
13.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中保温20～60min。
14.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中冷轧时，将荒管套设于芯棒上，荒管的外壁与压辊相抵。
15.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤四中保温时间为10～30min。
16.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤四中用的酸性水溶液是由5％hf、25％
hno3和70％h2o混合制备。
17.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二中的管材经冷轧整形后采用机械切削方法，去除管材内外表面因热穿孔制管过程中产生的凹坑、折叠和微裂纹，壁厚切削量占总壁厚的2％-13％。
18.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤一中采用两辊和多辊冷轧管机对管材进行冷轧，两辊轧机轧制变形量控制在50-70％，多辊冷轧管机轧制变形量控制在20-40％。
19.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五中的冷拉步骤可以衬芯棒或不衬芯棒。
20.作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五中使用加工精度≤0.0005mm的φ19.80mm模具对步骤四处理的管材进行冷拉处理。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明通过提供的制造工艺能够使管材的尺寸、直线度满足技术要求，避免管材表面产生变形波浪。其中通过尺寸不同的专用冷拉模具对管材进行减径，以达到工艺要求的尺寸。由于冷拉模孔加工精度很高，冷拉可改善管材圆度；固溶处理和采用室温水喷淋快速冷却联用，能够使管材温度快速降至晶间腐蚀敏化温度以下，实现在软化管材的同时改善其金相组织；分步矫直工艺可减少矫直辊对管材的压力，避免因一次矫直变形大使管材表面产生波浪。同时，第一次矫直可提高管材5％-10％塑性变形强度，可防止第二次细矫时矫直波浪的产生。
具体实施方式
23.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合实施例来详细说明本技术。
25.实施例1
26.一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，所述制造工艺包括以下步骤：
27.步骤一、将铸锭棒材加热到1080～1200℃后保温，保温20～60min，保温结束后将棒材制备成荒管；
28.步骤二、对步骤一制备出的荒管进行冷轧，冷轧时，将荒管套设于芯棒上，荒管的外壁与压辊相抵，得到变形硬化的管材；芯棒圆度≤0.001mm；芯棒出口锥度控制在0.01mm左右，可兼顾轧制过程中管材便于脱离芯棒，并防止内径环状波浪痕的形成；采用良好流动性的castrol tdn81内润滑液，使轧制前管材内壁均匀附着一层润滑液，避免轧制过程中管材不同部位因芯棒与管材内表面润滑厚薄程度不同影响轧出管内径尺寸；采用两辊(lg)和多辊(ld)冷轧管机对管材进行冷轧，两辊轧机轧制变形量控制在50-70％，多辊冷轧管机轧制变形量控制在20-40％；步骤二中的管材经冷轧成形后采用机械切削方法，去除管材内外表面因热穿孔制管过程中产生的凹坑、折叠和微裂纹，壁厚切削量占总壁厚的2％-13％；通过精控轧制，最后一道ld冷轧管内外径圆度和壁厚偏差在
±
0.005mm以内，为后续加工技术
要求范围内；
29.步骤三、去除步骤二中变形硬化的管材的内外表面的润滑油；
30.步骤四、对经过步骤三处理的变形硬化的管材进行加热，加热到950～1100℃后保温，保温时间为10～30min，保温结束后采用室温水喷淋管材，采用酸性水溶液清洗管材的内外表面；酸性水溶液是由5％hf、25％hno3和70％h2o混合制备；
31.步骤五、对经过步骤四处理的管材通过冷拉模具进行减径；具体操作为使用加工精度≤0.0005mm的φ19.80mm模具对步骤四处理的管材进行冷拉处理，φ19.82mm冷轧管材形成的≤0.005mm圆度经步骤四处理后被恶化至0.02mm～0.06mm，冷拉模具孔加工精度达到圆度≤0.0005mm，利用金属材料物理特性，管材经φ19.80mm模具冷拉处理后，管材圆度可恢复到≤0.01mm。由于冷拉的外径变化仅缩小0.02mm，且壁厚无变化，所以冷拉微整形对管材机械性能的影响非常小；
32.步骤六、对经过步骤四处理的管材先粗矫直再精矫直，粗矫直操作具体如下：矫直辊按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度达到2mm/m后停止；
33.细矫直操作具体如下：矫直辊再按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度≤0.1mm/m得到目标管材。
34.实施例2
35.对实施例1制备出的钢管进行性能检测，结果分别如表1和表2所示。由表1中圆度公差、表面粗糙度公差和直线度公差数值可知，实施例1所得到的管材在矫直操作后，圆度和直线度良好。表2是316l无缝不锈钢管金相组织。
36.表1 316l无缝不锈钢管尺寸公差
[0037][0038]
表2 316l无缝不锈钢管金相组织
[0039][0040]
以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括以下步骤：步骤一、将铸锭棒材加热到1080～1200℃后保温，保温结束后将棒材制备成荒管；步骤二、对步骤一制备出的荒管进行冷轧，得到变形硬化的管材；步骤三、去除步骤二中变形硬化的管材的内外表面的润滑油；步骤四、对经过步骤三处理的变形硬化的管材进行加热，加热到950～1100℃后保温，保温结束后采用室温水喷淋管材，采用酸性水溶液清洗管材的内外表面；步骤五、对经过步骤四处理的管材通过冷拉模具进行减径；步骤六、对经过步骤四处理的管材先粗矫直再精矫直，其中，粗矫直操作具体如下：矫直辊按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度达到2mm/m后停止；细矫直操作具体如下：矫直辊再按总压下量的40～60％下压，使管材的直线度≤0.1mm/m，得到目标管材。2.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤一中保温20～60min。3.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤二中冷轧时，将荒管套设于芯棒上，荒管的外壁与压辊相抵。4.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤四中保温时间为10～30min。5.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤四中用的酸性水溶液是由5％hf、25％hno3和70％h2o混合制备。6.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤二中的管材经冷轧整形后采用机械切削方法，去除管材内外表面因热穿孔制管过程中产生的凹坑、折叠和微裂纹，壁厚切削量占总壁厚的2％-13％。7.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤一中采用两辊和多辊冷轧管机对管材进行冷轧，两辊轧机轧制变形量控制在50-70％，多辊冷轧管机轧制变形量控制在20-40％。8.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤五中的冷拉步骤可以衬芯棒或不衬芯棒。9.根据权利要求1所述的一种316l无缝不锈钢管的制造工艺，其特征在于，所述步骤五中使用加工精度≤0.0005mm的φ19.80mm模具对步骤四处理的管材进行冷拉处理。
技术总结本发明公开了一种316L无缝不锈钢管的制造工艺，包括步骤一、将铸锭棒材加热到1080～1200℃后保温，制备成荒管；步骤二、对荒管进行冷轧；步骤三、去除管材外表面的润滑油；步骤四、对管材加热到950～1100℃后保温，用室温水喷淋管材；步骤五、对管材通过冷拉模具进行减径；步骤六、对管材先粗矫直再精矫直；本发明提供的制造工艺能够使管材的尺寸、直线度满足技术要求，避免管材表面产生变形波浪；其中通过冷拉模具对管材进行减径，以达到工艺要求的尺寸和可改善管材圆度；固溶处理和室温水喷淋联用，能够在软化管材的同时改善其金相组织；分步矫直工艺可减少矫直辊对管材的压力，避免因一次矫直变形大使管材表面产生波浪。一次矫直变形大使管材表面产生波浪。
技术研发人员：陶永良 甄利平
受保护的技术使用者：上海高泰精密管材股份有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
