本发明涉及钢管生产技术领域,尤其是一种气缸用不锈钢管的生产工艺。
背景技术:
随着近几年气动技术的发展,尤其是国家对气缸筒设计理念的改变,带动了核心摩擦配件中缸筒生产技术的提高,缸筒内表面的粗糙度设计就是其中一个重要的发展趋势。标准不锈钢气缸用到的缸筒材料为不锈钢管,作为气缸的缸筒,其内表面要与气缸内部活塞接触,并在设定气源压力控制下往复运动,与活塞之间产生摩擦,因此,在各项条件一定的前提下,不锈钢管内壁的粗糙度成为影响气缸寿命关键因素。为降低摩擦系数,增加润滑性以延长气缸寿命,目前国外不锈钢管产品参照汽车发动机缸内壁的粗糙度要求进行控制,采用不锈钢带焊接+冷拔的工艺实现不锈钢管内壁粗糙度的控制;而国内不锈钢气缸管的生产区别于国外,主要采用冷轧工艺,所生产的不锈钢管虽然外观漂亮,内表面粗糙度指标Ra好,但对于粗糙度指标Rpk、Rz、Rvk的要求无法满足,过于光亮,没有存油特性,不满足作为气缸筒使用的最佳条件。国外实践证明,采用国外生产工艺制造的这种有缝不锈钢缸筒的试验样件已经不间断的运行了二十多年,到目前为止各项性能指标都达标,给用户带来巨大的经济收益,但是由于这种缸筒生产难度大,目前全球只有德国的一家企业可以生产该种有缝不锈钢气缸筒,而无缝不锈钢气缸筒目前没有企业能够生产。
技术实现要素:
为了克服现有的无缝不锈钢气缸目前无法生产的不足,本发明提供了一种气缸用不锈钢管的生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种气缸用不锈钢管的生产工艺,生产步骤为:钢管胚料制作→钢管胚料检验→第一次冷轧→第一次去油→第一次退火→第一次酸洗→第二次冷轧→第二次去油→第二次退火→第二次酸洗→第三次冷轧→第三次去油→第三次退火→第三次酸洗→游动芯头拉拔→第四次去油→矫直→切割→清洗→检验→包装。
一种气缸用不锈钢管的生产工艺,其特征是,
a、钢管胚料制作,采用电弧炉熔炼制成的022Cr19Ni10不锈钢管坯;
b、钢管胚料检验,公差尺寸为:钢管外径Ф65±2mm,壁厚5±0.5mm,内外表面质量和化学成分符合标准EN 10216-5;
c、第一次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф42±0.3mm,壁厚2.5±0.20mm;
d、第一次去油,对第一次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
e、第一次退火,对第一次冷轧管在辊底炉中进行第一次固溶处理,固溶处理温度1050℃,速度1.5m/min,冷却方式水冷;
f、第一次矫直,直线度≤5mm/m;
g、第一次酸洗,对第一次固溶处理的冷轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间45分钟,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,酸洗液温度20℃;
h、第二次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф32±0.25mm,壁厚1.3±0.15mm;
i、第二次去油,对第二次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
j、第二次退火,对第二次冷轧管在辊底炉中进行第二次固溶处理,固溶处理温度1050℃,速度1.5m/min,冷却方式水冷;
k、第二次矫直,直线度≤5mm/m;
l、第二次酸洗,对第二次固溶处理的精轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间45分钟,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,酸洗液温度20℃;
m、第三次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф27±0.10mm,壁厚1±0.10mm;
n、第三次去油,对第三次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
o、第三次退火,辊底炉固溶处理温度1030℃,速度1.2m/min,冷却方式水冷;
p、第三次矫直,直线度≤5mm/m;
q、第三次酸洗,对第三次固溶处理的精轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间1小时,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:3:7配比,酸洗液温度20℃;
r、游动芯头拉拔,拉拔后的钢管外径Ф21.27±0.05mm,内孔20±0.05mm;
s、第四次去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比0.5:2.5:7配比,混合酸温度20℃;;
t、第四次矫直;
u、切割;
v、清洗,用水清洗;
w、检验;
x、包装。
本发明的有益效果是,这种气缸用不锈钢管的生产工艺制成的不锈钢气缸筒,可以减少活塞与气缸筒初期的磨合时间、改善缸筒内表面的油膜分布、在缸筒与活塞之间形成一层薄薄的油膜、减小缸筒与活塞的摩擦系数、延长缸筒的使用寿命,给用户带来巨大的经济收益。
具体实施方式
一种气缸用不锈钢管的生产工艺,生产步骤为:钢管胚料制作→钢管胚料检验→第一次冷轧→第一次去油→第一次退火→第一次酸洗→第二次冷轧→第二次去油→第二次退火→第二次酸洗→第三次冷轧→第三次去油→第三次退火→第三次酸洗→游动芯头拉拔→第四次去油→矫直→切割→清洗→检验→包装。
一种气缸用不锈钢管的生产工艺,
a、钢管胚料制作,采用电弧炉熔炼制成的022Cr19Ni10不锈钢管坯;
b、钢管胚料检验,公差尺寸为:钢管外径Ф65±2mm,壁厚5±0.5mm,内外表面质量和化学成分符合标准EN 10216-5;
c、第一次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф42±0.3mm,壁厚2.5±0.20mm;
d、第一次去油,对第一次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
e、第一次退火,对第一次冷轧管在辊底炉中进行第一次固溶处理,固溶处理温度1050℃,速度1.5m/min,冷却方式水冷;
f、第一次矫直,直线度≤5mm/m;
g、第一次酸洗,对第一次固溶处理的冷轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间45分钟,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,酸洗液温度20℃;
h、第二次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф32±0.25mm,壁厚1.3±0.15mm;
i、第二次去油,对第二次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
j、第二次退火,对第二次冷轧管在辊底炉中进行第二次固溶处理,固溶处理温度1050℃,速度1.5m/min,冷却方式水冷;
k、第二次矫直,直线度≤5mm/m;
l、第二次酸洗,对第二次固溶处理的精轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间45分钟,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,酸洗液温度20℃;
m、第三次冷轧,冷轧后的钢管外径Ф27±0.10mm,壁厚1±0.10mm;
n、第三次去油,对第三次冷轧管坯去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:2.5:7配比,混合酸温度20℃;
o、第三次退火,辊底炉固溶处理温度1030℃,速度1.2m/min,冷却方式水冷;
p、第三次矫直,直线度≤5mm/m;
q、第三次酸洗,对第三次固溶处理的精轧管酸洗去氧化皮,酸洗时间1小时,酸洗液由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比1:3:7配比,酸洗液温度20℃;
r、游动芯头拉拔,拉拔后的钢管外径Ф21.27±0.05mm,内孔20±0.05mm;
s、第四次去油,去油时间10分钟,清洗液采用HNO3和HF的混合酸,混合酸由48%的HF、98%的HNO3、H2O按质量比0.5:2.5:7配比,混合酸温度20℃;;
t、第四次矫直;
u、切割;
v、清洗,用水清洗;
w、检验;
x、包装。
本发明生产的不锈钢管的技术参数对比表:
表一
由表一的粗糙度参数可以明显看出,现有工艺制成的不锈钢气缸筒内表面粗糙度参数Rpk、Rk明显偏大,Rvk明显偏小,几乎没有储油的功能,而且影响气缸内壁与活塞之间的密封性,当活塞在气缸筒中往复运动时,活塞与缸筒密封性不好、摩擦系数大,因此活塞很容易磨损,大大减小了气钢筒寿命。而通过本发明所做的不锈钢气缸筒内表面粗糙度参数Rpk、Rk明显偏小、Rvk增加,因此既增加了活塞与缸筒密封性而且气缸筒内表面储油能力大大增加,在活塞与缸筒之间形成一层薄薄的油膜从而大大降低活塞与缸筒之间的摩擦系数,增加缸筒使用寿命,给用户带来巨大的经济效益。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。