一种镍基合金UNSN06625无缝钢管的制造方法与流程

本发明涉及一种无缝管的制备方法，具体涉及一种镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法，属于材料加工。

背景技术：

1、uns n06625合金(又称inconel 625)是一种具有高强度、耐高温、抗腐蚀和抗氧化的镍基合金。该合金在20世纪60年代开发，旨在用于制造蒸汽管道，后经过改良，其抗蠕变性和可焊性进一步增强。uns n06625的耐蚀性特别适应于海洋和核能应用，以及化学加工等行业对材料性能要求极高的领域。

2、其化学成分中，富含镍、铬和钼元素，添加的铌元素不仅增强了其强度，还提高了其在苛刻环境下的耐蚀性。这种合金特别能抵抗氯化物应力腐蚀开裂，即使在酸性环境中也能保持其完整性。此外，uns n06625在低温环境中展现出的机械性能也同样令人瞩目。

3、uns n06625的应用范围广泛，包括海水部件、燃烧器、飞机管道系统、特种海水设备、化工处理设备、涡轮机整流罩环、发动机反推系统、喷气发动机排气系统以及锅炉炉膛。

4、当前阶段，uns n06625虽广受赞誉，但在制造和应用中存在一定的瓶颈。特别是在加工方面，这种合金的工作硬化性质使得切割和成形变得更具挑战性。

5、目前专利cn106583491b《一种cr-ni-mo-nb镍基合金无缝管的制造方法》，对该合金生产的常见问题进行了细致的研究与改进，制定了从热加工到冷加工的全套工艺技术，确保了该无缝钢管的顺利生产。但其在进行成品热处理时未使用纯氢炉等保护气氛炉，炉内气氛为氧化气氛，故在成品热处理后需进行酸洗，以去除表面氧化皮，且酸洗后成品表面质量不佳，较纯氢炉所处理的成品有明显差距。

6、基于此，研发一种能克服上述缺陷的uns n06625镍基合金无缝管的生产工艺，研制出化学成分、力学性能、金相组织、耐腐蚀性能等均能满足技术要求的uns n06625成品管成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种镍基合金unsn06625无缝钢管的制造方法，该制备方法通过对工艺优化进行严格限定，解决了unsn06625冷加工变形抗力大所导致的成品质量不佳、成材率低等问题，该方法生产出的产品尺寸精度高、组织性能稳定、实用性强，利于批量生产。

2、为了解决以上技术问题，本发明提供一种镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法，具体包括以下步骤：

3、(一)将对应的挤压坯荒管进行磨修，随后进行固溶热处理，矫直后进行酸洗、磨修、检验；

4、(二)将步骤(一)所得到的钢管进行变形工艺的冷轧，再热处理至成品规格，具体为：

5、将钢管在冷轧机组上进行五道次冷轧，每个道次冷轧后均进行去油、热处理、矫直、切管、酸洗、修磨，然后再进行超声、水压、取样、理化检验、终切，得到成品管；

6、轧制时冷轧变形量50-60％，延伸系数＜3，轧制速度控制在60-110次/min，送进量为1-3mm/次，q值＞1.2；

7、第一道次冷轧后外径偏差控制在±0.25mm，壁厚偏差控制在±0.20mm；

8、第二道次冷轧后外径偏差控制在±0.25mm，壁厚偏差控制在±0.20mm；

9、第三道次冷轧后外径偏差控制在±0.25mm，壁厚偏差控制在±0.20mm；

10、第四道次冷轧后外径偏差控制在±0.25mm，壁厚偏差控制在±0.20mm；

11、第五道次冷轧后外径偏差控制在+0.02～+0.10mm，壁厚偏差控制在±0.10mm；

12、热处理时控制热处理温度为1120～1190℃，保温时间为壁厚×1.5～3min；

13、(三)将步骤(二)所得的成品管进行目视、渗透、尺寸检验、清洁、喷标及精整工序，最后进行包装入库。

14、本发明进一步限定的技术方案是：前述镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法中，步骤(一)固溶热处理时钢管放在辊底炉内进行，炉内气氛为氧化性。

15、前述镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法中，步骤(一)中固溶热处理时热处理温度为1150～1200℃，保温时间为壁厚×1.5-3min。

16、前述镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法中，步骤(二)热处理时前四道冷轧得到的中间品钢管均放在辊底炉内进行，炉内气氛为氧化性气氛；第五道冷轧后的钢管放在纯氢炉内进行，炉内气氛为氢气。

17、技术效果，本发明采用纯氢炉进行成品热处理相比于传统的氧化气氛辊底炉，具有显著优势，包括提高热效率；有效防止金属表面氧化，提高成品表面质量；减少碳化物沉积，从而显著提升最终成品的质量；在非成品阶段，采用辊底炉进行热处理则是考虑到辊底炉的操作相对简便，使用与维护成本低，对于提高生产效率和降低成品十分有利；综上，本发明前四道冷轧得到的中间品钢管均放在辊底炉内进行，炉内气氛为氧化性；第五道冷轧后的钢管放在纯氢炉内进行，炉内气氛为氢气。

18、前述镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法中，该无缝管室温拉伸性能为：屈服强度控制在≥276mpa，抗拉强度≥690mpa，断后延伸率≥30％。

19、前述镍基合金uns n06625无缝钢管的制造方法中，制造出的无缝管其腐蚀速率≤0.55mm/y。

20、本发明的有益效果是：

21、uns n06625材料冷加工比普通不锈钢的屈服强度高，冷加工变形抗力大，延伸系数较普通奥氏体钢也要小；因此，我们采用五道次冷轧时需要合理的分配变形量，本实施例严格选取延伸系数＜3，变形量45-65％的冷轧工艺参数的同时，选用合理的轧制速度60-110次/min和相对较小的送进量1-3mm/次确保其内外表面质量，通过q值＞1.2来确保壁厚方向上的组织均匀性，从而提高尺寸精度和改善内壁质量。

22、本发明采用的五道次的冷轧工艺，有效的提高了钢管的尺寸精度和表面质量。通过分步精细控制变形量，钢管的外径、壁厚等尺寸参数能够达到更高的尺寸精确度。此外，多次冷轧过程还有助于改善钢管的表面光洁度，减少表面缺陷，例如划痕和裂纹，从而提高了产品整体的质量和外观。

23、本发明成品热处理采用纯氢炉进行，所得成品无需酸洗，热处理后表面无氧化皮，成品表面质量更好，减少后续磨抛工序，提升了成品质量。

24、本发明该方法通过对工艺优化进行严格限定，解决了uns n06625冷加工变形抗力大所导致的成品质量不佳、成材率低等问题，该方法生产出的产品尺寸精度高、组织性能稳定、实用性强，在确保产品质量的同时，有效降低了生产成本，特别是在大批量生产中，这种效率的提高对于降低单位产品的成本至关重要。

25、本发明在冷轧过程中，材料的晶粒得到细化，有助于提高钢管的力学性能，如强度和韧性。多次冷轧也有助于实现材料内部的组织均匀性，这种均匀性对于提高产品的整体稳定性和可靠性是至关重要的，特别是在高压或高温环境下的应用中。此外，优化的微观结构也提高了材料的抗腐蚀性能，延长了产品的使用寿命。

26、专利cn106583491b仅进行了室温拉伸试验，无法体现成品的综合性能，本发明除室温拉伸试样外，还进行了硬度测量、晶间腐蚀试验、化学成分分析、金相检验，能够体现成品良好的综合性能，采用本发明的方法制备出的无缝钢管室温拉伸性能为：屈服强度控制在≥276mpa，抗拉强度≥690mpa，断后延伸率≥30％，制造出的无缝管其腐蚀速率经过测试后≤0.55mm/y。