一种船舶用无缝钢管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无缝钢管技术领域，尤其是一种船舶用无缝钢管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管有320、360、410、460、490五个钢级，其中承压 管分为I、II、III级，对于高温下的强度和塑性有较高的要求。
[0003] 无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水 及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较 轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行 车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造 工序，节约材料和加工工时，已广泛用钢管来制造。而轮船用无缝钢管，厂家在制造零部件 时，大多数采用无缝钢管增加外圆切(磨）削、内孔磨削的工序使得母材达到精度和粗糙度 的要求后再进行下一步加工，制作出的钢管外表面粗糙度大于〇.4μπι，还需要使用磨削工序 达到高质量的母材钢管，程序复杂，增加生产成本，降低生产效率。同时无缝钢管开裂是钢 管行业一直关注的问题，钢管的生产过程中出现开裂不仅会造成原材料的浪费，还很可能 由于生产效率的降低导致生产工期的延误;若无缝钢管在使用过程中出现开裂，可能会引 起巨大的财产损失甚至导致人员的伤亡，此外，由于无缝钢管的生产工艺参数的复杂，当钢 管出现开裂的情况时，往往不能及时找出开裂原因。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术中的不足，提供一种生产效率高，生 产成本低的船舶用无缝钢管及其制备方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种船舶用无缝钢管，所述无缝钢管的化学成分按照重量百分比分别为匕0.12-0.2% ,Si :0.18-0.32% ,Μη: 1.18-1.8% ,Mo:0.2-0.4% ,Cr: 11.6-12.2% ,Ti :0.2-0.3% , V:0.45-0.58% ,Re:0.32-0.48% ,A1:0.02-0.05% ,Β:0.0008-0.018% ,Ν:0.008-0.01 % ,Ρ < 0.02 %，S < 0.02 %，0 < 0.003 %，其余为Fe和不可避免的杂质，各成分质量分数总计为 100%〇
[0007] 进一步的，所述无缝钢管的表面从内到位依次涂覆有第一耐高压层、钛纳米高分 子合金涂层、改性环氧陶瓷涂料层;所述无缝钢管的内壁上涂覆有第二耐高压层，所述第一 耐高压层的厚度为0.3-0.8mm，所述钛纳米高分子合金涂层的厚度为0.2-0.4mm，所述第二 耐高压层的厚度为0.4-0.6mm，所述改性环氧陶瓷涂料层的厚度为0.2-0.5mm。
[0008] 进一步的，所述第一耐高压层的厚度为0.5mm，所述钛纳米高分子合金涂层的厚度 为0.3mm，所述第二耐高压层的厚度为0.5mm，所述改性环氧陶瓷涂料层的厚度为0.4mm。
[0009] 进一步的，所述无缝钢管的化学成分按照重量百分比分别为C :0.18 %，Si: 0.28%,Mn:1.6% ,Mo :0.3 % ,Cr :11.8% ,Ti :0.25 % ,V: 0.5% ,Re :0.4% ,A1:0.04% ,Β: 0.0012%，Ν:0·009%，Ρ< 0.02%，S< 0.02%，0 <0.003%，其余为Fe和不可避免的杂质，各 成分质量分数总计为100%。
[0010]制备本船舶用无缝钢管的方法，所述方法包括以下步骤：
[0011] (1)制管成型：将上述配料放入制管模具中，经过冶炼、热加工处理、冷却处理，形 成实心结构的管坯，其中热加工处理时控制炉温为1200-1290°C;
[0012] (2)穿孔处理:采用曼内斯曼-芯棒式无缝管乳制机制管法进行穿孔并延伸乳制， 穿孔毛管壁厚控制位S+0.12-0.18mm，穿孔完成后再经过连乳和张力减轻工序，终乳温度为 850-960°C，最后将管料装入钢管打头机内，通过打头机进行打头处理，确保钢管头部尺寸 同心度，打头结束后，将管料冷却矫直，然后进行无损伤检验；
[0013] (3)冷拔处理:进入酸洗前，去除管材表面的翘皮、凹坑后依次进行酸洗，清水冲 洗，磷化处理，烘干处理，最后进入冷拔机内进行冷拔处理，冷拔生产的穿孔管料壁厚为3_ 0.5-0.6mm，冷拔减壁变形量确定为0.5-0.6mm;
[0014] (4)热处理:对冷拔后的管料进行热处理，加热区温度为915-935°C，保温区的温度 为780-800°C，保温时间30-35min，热处理后对管料进行矫直和切头尾处理；
[0015] (5)酸洗、冷拔处理:依次进行酸洗，清水冲洗，磷化处理，烘干处理，最后进入冷拔 机内进行冷拔处理，冷拔生产的穿孔管料壁厚为S-ο. 5-0.6mm，冷拔减壁变形量确定为0.5-0.6mm；
[0016] (6)程序测试:检测钢管的直线度：< lmm/m，钢管外径:D±0.10mm，钢管壁厚：S± 0.08mm，钢管内外表面无表面碰刮伤、直道、麻点、抖纹缺陷，钢管抗拉强度2 900Mpa，钢管 延伸2 10%，钢管洛氏硬度为HRC 25-30;急得所述船舶用无缝钢管。
[0017] 进一步的，所述步骤(1)中配料放入制管模具中前先经过VD真空脱气处理。
[0018] 采用本发明的技术方案的有益效果是：
[0019] 1、本发明的方法生产的船舶用无缝钢管，力学性能优良，抗腐蚀性能好，本发明的 船舶用无缝钢管的制造方法使得造价成本降低，提高工艺精度，成品率高；
[0020] 2、本发明使无缝钢管钢管抗拉强度2 900Mpa，钢管延伸2 10%，内外表面粗糙度 <0.4μπι，满足了船舶专用钢管对强度、韧性、表面质量的要求，实验表明，与常规无缝钢管 相比，提高了生产效率，降低了其生产成本;本发明的制备方法生产工艺安全环保，生产效 率高，成本低。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0022] 实施例1
[0023] -种船舶用无缝钢管，所述无缝钢管的化学成分按照重量百分比分别为C: 0.12% ,Si :0.18% ,Mn:1.18% ,Mo:0.2% ,Cr:11.6% ,Ti:0.2% ,V:0.45% ,Re:0.32% ,A1: 0.02%，B:0.0008%，N:0.008%，P< 0.02%，S< 0.02%，0< 0.003%，其余为Fe和不可避免 的杂质，各成分质量分数总计为100%。
[0024] 优选的，所述无缝钢管的表面从内到位依次涂覆有第一耐高压层、钛纳米高分子 合金涂层、改性环氧陶瓷涂料层;所述无缝钢管的内壁上涂覆有第二耐高压层，所述第一耐 高压层的厚度为0.3mm，所述钛纳米高分子合金涂层的厚度为0.2mm，所述第二耐高压层的 厚度为ο. 4mm，所述改性环氧陶瓷涂料层的厚度为0.2mm。
[0025]制备本实施例中所述船舶用无缝钢管的方法，所述方法包括以下步骤：
[0026] (1)制管成型：将上述配料经过VD真空脱气处理后放入制管模具中，经过冶炼、热 加工处理、冷却处理，形成实心结构的管坯，其中热加工处理时控制炉温为1200°C;
[0027] (2)穿孔处理:采用曼内斯曼-芯棒式无缝管乳制机制管法进行穿孔并延伸乳制， 穿孔毛管壁厚控制位S+0.12mm，穿孔完成后再经过连乳和张力减轻工序，终乳温度为850 °C，最后将管料装入钢管打头机内，通过打头机进行打头处理，确保钢管头部尺寸同心度， 打头结束后，将管料冷却矫直，然后进行无损伤检验；
[0028] (3)冷拔处理:进入酸洗前，去除管材表面的翘皮、凹坑后依次进行酸洗，清水冲 洗，磷化处理，烘干处理，最后进入冷拔机内进行冷拔处理，冷拔生产的穿孔管料壁厚为S-0.5mm，冷拔减壁变形量确定为0.5mm;
[0029] (4)热处理：对冷拔后的管料进行热处理，加热区温度为915°C，保温区的温度为 780°C，保温时间30min，热处理后对管料进行矫直和切头尾处理；
[0030] (5)酸洗、