专利名称：一种直接用于制造合金钢无缝钢管的复合管坯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制造无缝钢管的管坯，尤其涉及制造高级合金钢无缝钢管的
管坯。
背景技术：
钢材具有良好的综合使用性能，能够在不同工况条件下承受所要求的负载和具有 所需的使用寿命周期，且工艺性能良好，是国民经济建设不可或缺的重要基础材料。 一般来 说，把含碳量0. 02 % -2 %的碳铁合金称为钢，含碳量大于2 %的碳铁合金称为铸铁。根据不 同的划分标准，又可以将钢划分成不同的类别。按照钢的化学成分可以分为碳素钢和合金 钢 碳素钢中的成分除了铁和碳外，还含有在冶炼中难以除净的少量硅、锰、磷、硫、 氧和氮等。根据含碳量大小，将碳素钢分为低碳钢(含碳小于0.25%)、中碳钢(含碳 0. 25% 0. 6% )和高碳钢(含碳大于0. 6% )。对于磷、硫和其他杂质没有特别要求的碳 素钢一般称为普碳钢。 合金钢是特意加入或超过碳素钢限量的合金元素的钢，以便使其具有一般碳素钢 不可能具备的强度、韧性、耐蚀性、耐磨性、耐热性、红硬性等特殊性能。这些合金元素包括 锰、硅、矾、铬、镍、钛、钒等。合金元素总含量小于5%为低合金钢，5% 10%为中合金钢， 大于10%为高合金钢。 总体上讲钢具有较好的加工性能，但是随着合金元素含量的提高，合金钢特别是 高合金钢一般情况下都表现为工艺塑性下降、变形温度区间变窄、脆性增大、变形抗力加 大、从而使得加工难度越来越大，尤其是高合金钢产品的加工难度更大，不但耗材、耗时、成 本高，而且质量还难以得到保证。 在现有技术中，对于合金钢无缝钢管、尤其是中大口径(外径在①250mm以上)高
端合金钢无缝钢管的加工，基本都是将实心坯料加工成空心荒管( 一般为实心锭锻造后掏
空成荒管，或者是实心锭锻造后再通过冲孔、扩孔生产荒管)后，再插入芯棒，然后进行锻
造、挤压、轧制、顶管等压力加工成形，最后再抽出芯棒，经精整等工序制造出成品，不但耗
时、耗材、成本高，而且需要配备各类大型设备，工艺和质量均难以控制。 此外，采用带芯棒进行管件的压力加工，由于受到加工设备、工模具的制造与运
送、变形温度控制等因素的限制，加工道次多、辅助工序复杂、变形难度大、加之质量难以控
制，导致合金钢高端管材的加工难度剧增。
发明内容为了解决上述现有技术的问题，本实用新型提供了一种直接用于制造合金钢无缝 钢管的复合管坯，其特征在于在合金钢空心荒管的内部设置有碳素钢芯材，使所述合金钢 空心荒管成为内部为易于机加工的碳素钢芯材、所述碳素钢芯材外周为难变形的所述合金 钢空心荒管的复合管坯。 进一步，所述的碳素钢芯材为普碳钢。[0011] 所述合金钢空心荒管的公称外径为①300毫米 ①1800毫米。 所述合金钢空心荒管的外径和壁厚比为6 20。 所述碳素钢芯材与所述合金钢空心荒管为机械紧配合。 根据本实用新型，因向合金钢空心荒管中加入了碳素钢软芯材(相对于合金钢来 说的)，使所述合金钢空心荒管成为复合管坯，在对该复合管坯加工时，实质上就是把管件 的加工成形转化成了实心"棒材"的加工成形，从而可以采用设备、工艺和技术相对更简约、 更成熟的棒材加工技术来生产合金钢无缝管材，相对于现有的各种中大口径合金钢无缝钢 管的加工，技术难度降低、成本降低了，效率、收得率和合格率提高了，其优点突出体现在以 下几个方面 1、因加入的芯材为普通碳素钢，可以大大减少贵重金属的使用量、提高成品的收 得率，大大降低了贵重合金钢的材料成本； 2、因使管材的加工变成为"棒材"的加工，从而縮短了加工工艺、减少了加热次数、 降低了成形设备要求，可以节能降耗、省工时、降低加工和运营成本； 3、同时，也因将管材的压力加工转换为"棒材"的压力加工，从而可以降低工艺和 质量控制的技术难度，更能确保产成品管材的质量； 4、因芯材是容易机加工的碳素钢，从而降低了机加工掏空芯材的机加工设备的要 求，并提高了生产效率。
图1为本实用新型复合管坯的主视图； 图2为图1的左视图； 图3为图1的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图说明根据本实用新型的具体实施方式
。 图l-3示出了本实用新型一实例复合管坯的结构在难加工的Cr-Ni铁素体-奥 氏体超低碳双相不锈钢空心荒管2的内部设置有价格低廉且易于机加工的普碳钢芯材3， 使所述Cr-Ni铁素体_奥氏体超低碳双相不锈钢空心荒管2成为内部为易于机加工的普 碳钢芯材3的复合管坯l，所述Cr-Ni铁素体-奥氏体超低碳双相不锈钢空心荒管2的 尺寸为①1300X 175X1000mm，所述普碳钢芯材3的尺寸为O950X (1000+Lq)mm，其中 Lq为钳口长度，且所述普碳钢芯材3和所述空心荒管2为机械紧配合；然后将所述复合 管坯l直接用于锻造，加工成尺寸为①495X6400mm的复合锻件，再通过机加工的方法将 ①495X6400mm复合锻件内部的普碳钢芯材3整体掏去，经精整等处理就可制得合格的尺 寸为①489X55X6400mm的Cr-Ni铁素体_奥氏体超低碳双相不锈钢无缝钢管。 本实用新型的复合管坯1中因为芯材3的存在，且所述芯材与所述合金钢空心荒 管被同时加工、同时变形，则实质上就将空心管材的加工变成了实心"棒材"的加工，这样对 于加工设备的要求降低了，也就降低了加工工艺的难度，并可以提高成品管材的质量。不 但可以方便、顺利地生产难加工的合金钢无缝钢管，而且降低了加工和运营成本、提高了产 品质量，尤其是芯材采用碳素钢，不但成本低而且易于机加工，进一步降低了加工和运营成
4本，并大大减少贵重合金钢的损耗、提高了成品的收得率。 优选地，所述的Cr-Ni铁素体-奥氏体超低碳双相不锈钢空心荒管2是通过连心 铸造制得的，这样制得的空心荒管组织更致密、机械性能更好，气孔、縮孔、夹渣、粗大晶粒 等缺陷更少，在变形条件相同的情况下，可以获得表面质量和综合性能更为优良的管材，可 用于某些重要的场合(例如核电的一回路管)，替代进口管材。当然，所述的空心荒管2也 可以通过冲孔或穿孔、扩孔等传统的方法制得。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种直接用于制造合金钢无缝钢管的复合管坯，其特征在于在合金钢空心荒管的内部设置有碳素钢芯材，使所述合金钢空心荒管成为内部为所述碳素钢芯材、所述碳素钢芯材外周为所述合金钢空心荒管的复合管坯。
2. 根据权利要求1所述的复合管坯，其特征在于所述的碳素钢芯材为普碳钢。
3. 根据权利要求1或2所述的复合管坯，其特征在于所述合金钢空心荒管的公称外径为①300毫米 O1800毫米。
4. 根据权利要求3所述的复合管坯，其特征在于所述合金钢空心荒管的外径和壁厚比为:6 20。
5. 根据权利要求1或2所述的复合管坯，其特征在于所述碳素钢芯材与所述合金钢空心荒管为机械紧配合。
专利摘要本实用新型提供了一种直接用于制造合金钢无缝钢管的复合管坯，其特征在于在合金钢空心荒管的内部设置有价格低廉且易于机加工的碳素钢芯材，使所述合金钢空心荒管成为内部为碳素钢芯材、外周为难加工的所述合金钢空心荒管的复合管坯。该复合管坯因加入了碳素钢芯材，可以大大减少贵重金属的使用量、提高成品的收得率；并使加工流程缩短、设备要求降低，可节能降耗、省工省时；同时降低了工艺和质量控制的技术难度，提高了成品的质量；而且因芯材是容易机加工的碳素钢，从而降低了机加工设备的要求，提高了生产效率。
文档编号F16L9/16GK201507730SQ20092011063
公开日2010年6月16日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者刘怀文, 马晓梅 申请人:刘怀文;马晓梅