专利名称：无缝钢管的制造方法
技术领域：
本发明是关于通过阿尔塞三辊式轧管机进行拉伸轧制来制造无缝钢管的方法。
在如上所述的阿尔塞三辊轧管机上，在将高温加热的型钢钢坯1进行轧制拉伸时，会产生如下阻碍生产性能等的问题在轧制拉伸时由于钢材种类及管坯的尺寸等原因中空管坯会成型为螺旋形状，由于芯棒部分的抽拔不好而产生故障等。特别是在生产Cr类合金和轴承钢的情况下这种问题很显著。
因此，本发明的目的是降低在使用阿尔塞三辊式轧管轧制制造无缝钢管时的形状不良及强度不良等问题。
制造本发明无缝钢管的方法是在阿尔塞三辊式轧管机上进行轧制拉伸时含有通过将收敛量(θ)设定为满足下面式(1)的范围，由此来减轻形状不良及强度不良的工序。
3.2482-0.1155×D/T＜θ＜3.2755-0.0791×D/T.......(1)(式中D外径、T壁厚)
图2A及2B是表示阿尔塞三辊式轧管机进行轧制拉伸的状态图，图2A斜视图、图2B是剖面图。
图3是阿尔塞三辊式轧管进行轧制拉伸状态的详细图。
图4是表示在阿尔塞三辊式轧管机上进行轧制后的中空管坯的外径/壁厚之比和膨胀尺寸的关系图。
图2是表示阿尔塞三辊式轧管机进行轧制拉伸状态的概略图，图2A是斜视图，图2B是剖面图。如该图2所示，插入了芯棒10的中空管坯11通过安装有为凸起部的3个辊12使其进行转动和移送，通过这些辊12将在插入芯棒10状态下的中空管坯11连续地呈螺旋状地将中空管坯11的外径及壁厚进行压减，并使辊12与芯棒10之间的中空管坯11的壁厚减小。
图3是阿尔塞三辊式轧管机进行轧制拉伸状态的详细图。如该图所示，安装在阿尔塞三辊式轧管机主体上的3个辊的轧辊轴13是面向里面侧倾斜2.0～3.0°的角度，把这个角度称为收敛量(θ)，并且，轧制后的中空管坯11的外径比辊子压径(外接圆)的直径大。把这个称为中空管坯11的胀大。这个膨胀尺寸14是随输送角a、倾斜角θ及中空管坯的外径/壁厚之比(D/T)的变化而变化。使该中空管坯11的膨胀尺寸14尽可能小能够防止壁厚的不均匀、螺旋状及后端的锥形孔状，但是若过小的话，在抽拔芯棒时就可能会产生芯棒拔不出来的故障。
图4是表示在阿尔塞三辊式轧管机轧制后的中空管坯的外径/壁厚之比和膨胀尺寸之间的关系图。如该图所示可以看到，在阿尔塞三辊轧管机轧制后的中空管坯的外径/壁厚之比(D/T)增大时，与此相对应膨胀尺寸也以几乎相同的比例增大。因此，相对应于该中空管坯的外径/壁厚比(D/T)的芯棒就容易拔出，也就是说在考虑到强度性的条件下，有必要使中空管坯的膨胀尺寸尽可能地小。因此，就能够防止中空管坯的壁厚不均匀性、螺纹形状及后端的锥孔形状。
表1表示了轴承钢在阿尔塞三辊式轧管机上进行轧制制造无缝钢管时的相对于收敛量(倾斜角)，外径/壁厚比(D/T)和螺旋形状及强度性之间的关系。从这个表1中可以看到，螺旋形状的产生和强度性成反比的关系，为满足这两者的要求收敛量(倾斜角)是，随着外径/壁厚比(D/T)的增大，有必要将收敛量(倾斜角)调整变小。公式1是表1归纳出来的结果。
如表1所示，为满足螺旋形状及强度性两方面的要求，最好将倾斜角调整到满足式(1)范围的最佳倾斜角度的范围。相对于各个不同的收敛量(倾斜角)θ，求得到外径/壁厚比(D/T)和螺旋形状及强度性之间的关系，能够相对D/T的分区来确定最佳的倾斜角度的范围。
表1
注)螺旋形状螺旋的有无(○不产生、△部分钢种产生、×产生)强度性强度性能(○强度性好、△在部分钢种上强度性不好、×强度性不好)实施例以下，根据具体实施例来说明本发明。
准备的钢种对象为由轴承钢、STKM13A(参照JIS G 3445(1988年))及SCr420(参照JIS G 4104(1979年))等钢材构成的型钢钢坯。将这些型钢钢坯通过加热炉分别加热到1130℃、1200℃及时1200℃的温度。将加热后的型钢钢坯轧制穿孔。接着，将钢坯通过阿尔塞三辊式轧管机进行轧制拉伸。这个轧制拉伸是对于各个钢坯进行调整收敛量(倾斜角)θ后进行的。如在D/T＝10.0时钢坯的情况，是将收敛量(倾斜角)θ分别调整到1.7°、2.2°、3.0°后进行轧制拉伸。
其结果如表1所示，调整为1.7°时进行轧制的结果是抽拔芯棒时强度性不好，芯棒可能拔不出来。调整为3.0°时进行轧制的结果是中空管坯的壁厚均匀性不好，产生了螺纹形状不能得到合格制品。与此相对应调整到通过式(1)得到的最佳倾斜角θ(2.1-2.4°)范围中的2.2°进行轧制的结果是不产生中空管坯的壁厚不均匀性及螺旋形状并且轧制后的强度性良好。
综上所述，本发明的制造方法是，通过调整阿尔塞三辊式轧管机进行轧制拉伸时的收敛量，来改善螺旋形状及更加容易地抽拔芯棒，其结果是为了够减轻形状不良性及强度不良性从而提高生产性能。
权利要求
1.一种无缝钢管的制造方法，其特征在于，含有在阿尔塞三辊式轧管机上进行压延拉伸时将收敛量(θ)设定为满足式(1)要求范围的值，由此减轻形状不良性及强度不良性的工序，3.2482-0.1155×D/T＜θ＜3.2755-0.0791×D/T.......(1)式中，D外径、T壁厚。
全文摘要
一种无缝钢管的制造方法，含有在阿尔塞三辊式轧管机上进行压延拉伸时将收敛量(θ)设定为满足式(1)要求范围的值，由此减轻形状不良性及强度不良性的工序，3.2482－0.1155×D/T＜θ＜3.2755－0.0791×D/T.......(1)(式中D外径、T壁厚)。这种制造方法在钢种、尺寸不同时通过精微调整收敛量来降低形状不良性及强度不良性，在阿尔塞三辊式轧管机上进行压延拉伸来制造无缝钢管。
文档编号B21B19/06GK1475315SQ0214723
公开日2004年2月18日 申请日期2002年10月18日 优先权日2002年8月16日
发明者木谷靖彦 申请人:山阳特殊制钢株式会社