宝钢ASMESA-C高压锅炉用内螺纹无缝钢管
4.2.2内模的设计内螺纹管的主要尺寸参数是钢管外径、内径、壁厚、螺纹高度、螺旋升角。外径、内径、壁厚随规格不伺而不同,在设计内模时主要考虑螺纹高度和螺旋升角。虽然内螺纹管的螺纹高度为给定值,但由于拔制过程中会产生拉缩,因此拔后螺纹高度比内模沟槽高层度小,可根据壁厚的拉缩量来确定内模沟槽高层度。确定螺旋升角必须考虑两方面因素:一是传热效率,螺旋升角越大,越有利于钢管内蒸汽的紊流作用,传热效率越高;二是力学条件,随螺旋升角加大,拔制力相应加大,可能使芯杆拉断,也可能因内模自锁而难以成型甚至不能成型。根据资料引3,螺旋升角选用30。较为合适。同时为防止内螺纹凸肋侧边刮伤钢管内壁和外形塌陷畸变,必须保证沟槽开度,一般为30~55。4.2.3酸洗润滑合理的酸洗、润滑工艺制度,是保证钢管顺利拔制且不产生内外表面缺陷的关键。实际工艺参数为:酸洗时采用新酸配槽,[H]=16%~12%,并加入1%~3%食盐,正常生产[Fe2+]低于/L,温度60~65℃,酸洗时间不宜过长,以洗净表面氧化铁皮为准。酸洗时应多启动(每5~10min启动1次),防止过酸洗。磷槽总酸度大于20,游离酸大于0.9,温度65~75℃,时间大于15min。采用二次皂化工艺,皂化完干燥2h后拔制,螺纹成形道次拔制时内外模表面涂专用润滑脂。4.2.4成品热处理采用ASMESAC高压锅炉管成品热处理工艺,正火温度(±10)℃,保温30min。5试制结果经检测,SAC钢管的化学成分见表2,几何尺寸见表3,力学性能和金相筹备见表4。
另外,由于目前国内尚无内螺纹管专用探伤设备,为保证成品管实物质量,毛管拔至d970mm×10.7mm后进行预精整,经退火、矫直、切头后要求涡流+超声波双探合格。6结果讨论本次试生产共投料1.50t,收得成品内螺纹管1.15t,试制成材率为77%,说明工艺较可行,可转入批量生产。但生产过程中存在下列问题:(1)从表3可见,所生产的内螺纹管虽几何尺寸达到标准要求,但钢管外径和螺纹高度均为负偏差,螺纹高度不够是由于毛管壁厚偏薄;之后增加毛管壁厚,使拔前拔后的壁厚差保证在1.5mm以上,螺纹高度基本达到要求;钢管外径偏小是由于内模位置调整不当,其靠前或靠后均有影响。从表2、表4可见,其化学成分和性能完全满足ASME要求,且性能余量较大。(2)内模形状很重要。在开始设计内模时,由于对开度和倒角未加注意,因而生产出的管子出现台阶和轻微毛刺。改进后,增加了槽沟的开度和倒角,缺陷完全消除。(3)毛管壁厚不均对螺纹高度影响很大。如果毛管壁厚不均严重或有很深的内螺纹缺陷,则不能保证成品的螺纹高度或使高度不均。
7结论(1)此次试生产的冷拔内螺纹无缝钢管,经检测,各项技术指标均达到有关标准要求。(2)在确定毛管规格时,要充分考虑拉缩现象,保证成品前道次的壁厚大于成品较大壁厚1.0~1.5mm。(3)内模是拔制成功与否的关键。设计内模时要充分考虑沟槽的高层度及开度,以使拔制时得到合理的螺纹高度,并防止出现划伤。