一种高压锅炉管的制造工艺的制作方法

1.本发明属于钢管制造的领域，具体涉及一种高压锅炉钢管的制造工艺。


背景技术：

2.根据国家规划，火电建设将主要发展高效率、低污染的超临界和超超临界机组。但是建设上述机组的主要关键技术是锅炉蒸汽压力及温度等参数提高后所须采用的高压锅炉用新型钢管。随着蒸汽压力和蒸汽温度的提高，电厂的热效率提高，供电煤耗降低，因而需要更多的能承受此蒸汽压力和蒸汽温度的高压锅炉管。高压锅炉和换热器用不锈钢钢管要求有高的高温蠕变断裂强度和高的抗高温蒸汽腐蚀能力，高压锅炉钢管也要求有足够的韧性、可加工性和焊接性。但是目前的高压锅炉管钢管的制造工艺复杂，效率低下，亟需研究一种新的制造工艺。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种高压锅炉钢管的制造工艺。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压锅炉钢管的制造工艺，所述制造工艺包括：a、不锈钢毛坯的冶炼：对于tp306钢种，控制含c量在0.025％～0.085％；对于tp306h钢种，控制含c量在0.055％～0.1％；对于tp301钢种，控制含c量在0.035％～0.075％，控制含ti量在0.35％～0.50％；对于tp301h钢种，控制含c量在0.055％～0.095％，控制含ti量在0.45％～0.60％；对于tp347钢种，控制含c量在0.055％～0.075％，控制含nb量在0.50％～1.0％；对于 tp347h钢种，控制含c量在0.085％～0.1％，控制含nb量在0.60％～1.2％；对于0cr18ni9钢种，控制含c量在0.040％～0.055％；对于1cr18ni9钢种，控制含c量在 0.085％～0.1％；以上含c量、含ti量和含nb量的百分比均为质量分数百分比；b、钢管的制造：用上述不锈钢毛坯为原料，经过热开孔、润滑和烘干、冷拔和冷轧、热处理和酸洗这些工序制造成无缝钢管；在热开孔工序中，热开孔温度对于不同的钢种，各自的控制温度也不同，具体为：对于tp306钢种控制在1080～1250℃，对于tp306h钢种控制在1050～1180℃，对于tp301钢种控制在1050～1180℃，对于tp301h钢种控制在1050～1180℃，对于tp347钢种控制1000～1200℃，
对于tp347h钢种控制1000～1200℃，对于0cr18ni9钢种控制在1080～1250℃，对于1cr18ni9钢种控制在1080～1250℃；在润滑烘干工序中，采用润滑剂配方为0.8-1.8重量份的6号工业脂配8重量份的石灰；在冷拔和冷轧工序中，将冷变形量控制在30％以下；在酸洗工序中，采用的酸洗配方为hf5％～8％重量，hno310％～15％重量，余量为h2o。
5.优选地，所述的热开孔工序中，先将管坯逐步加热到800℃，然后迅速加热到各钢种所需的热开孔温度，并保温到规定的时间，使管坯内外温度几乎相同，再进行热开孔。
6.优选地，所述的热开孔工序中，控制顶头前压缩率为3.5%～4.5％，控制辊腰压下量为8%～13％，控制穿孔椭圆度为0.9%～1.1%。
7.优选地，所述的热处理工序中，如果钢管的品种和壁厚不同，则采用不同的在制品软化温度和成品固溶温度；具体为：对于不含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1080℃～1150℃，成品固溶温度控制在980℃～1050℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1080℃～1160℃，成品固溶温度控制在980℃～1050℃；壁厚在11mm～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1100℃～1150℃，成品固溶温度控制在1000℃～1080℃；对于含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1000℃～1140℃，成品固溶温度控制在950℃～1080℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1100℃～1150℃，成品固溶温度控制在980℃～1180℃；壁厚11～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1120℃～1160℃，成品固溶温度控制在1100℃～1250℃。
8.本发明的有益效果：采用本发明的高压锅炉钢管的制造工艺，可使制得的高压锅炉钢管具有高的高温蠕变断裂强度和高的抗高温蒸汽腐蚀能力，以及足够的韧性、可加工性和焊接性。可满足锅炉蒸汽压力及温度等参数提高后对高压锅炉管的需要。
具体实施方式
9.下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
10.实施例1
一种高压锅炉钢管的制造工艺，所述制造工艺包括：a、不锈钢毛坯的冶炼：对于tp306钢种，控制含c量在0.025％；对于tp306h钢种，控制含c量在0.055％；对于tp301钢种，控制含c量在0.035％，控制含ti量在0.35％；对于tp301h钢种，控制含c量在0.055％，控制含ti量在0.45％；对于 tp347钢种，控制含c量在0.055％，控制含nb量在0.50％；对于 tp347h钢种，控制含c量在0.085％，控制含nb量在0.60％；对于0cr18ni9钢种，控制含c量在0.040％；对于1cr18ni9钢种，控制含c量在 0.085％；以上含c量、含ti量和含nb量的百分比均为质量分数百分比；b、钢管的制造：用上述不锈钢毛坯为原料，经过热开孔、润滑和烘干、冷拔和冷轧、热处理和酸洗这些工序制造成无缝钢管；在热开孔工序中，热开孔温度对于不同的钢种，各自的控制温度也不同，具体为：对于tp306钢种控制在1080℃，对于tp306h钢种控制在1050℃，对于tp301钢种控制在1050℃，对于tp301h钢种控制在1050℃，对于tp347钢种控制1000℃，对于tp347h钢种控制1000℃，对于0cr18ni9钢种控制在1080℃，对于1cr18ni9钢种控制在1080℃；在润滑烘干工序中，采用润滑剂配方为0.8重量份的6号工业脂配8重量份的石灰；在冷拔和冷轧工序中，将冷变形量控制在30％以下；在酸洗工序中，采用的酸洗配方为hf5％重量，hno310％重量，余量为h2o。
11.优选地，所述的热开孔工序中，先将管坯逐步加热到800℃，然后迅速加热到各钢种所需的热开孔温度，并保温到规定的时间，使管坯内外温度几乎相同，再进行热开孔。
12.优选地，所述的热开孔工序中，控制顶头前压缩率为3.5%，控制辊腰压下量为8%，控制穿孔椭圆度为0.9%。
13.优选地，所述的热处理工序中，如果钢管的品种和壁厚不同，则采用不同的在制品软化温度和成品固溶温度；具体为：对于不含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1080℃，成品固溶温度控制在980℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1080℃，成品固溶温度控制在980℃；壁厚在11mm～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1100℃，成品固溶温度控制在1000℃；
对于含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1000℃，成品固溶温度控制在950℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1100℃，成品固溶温度控制在980℃；壁厚11～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1120℃，成品固溶温度控制在1100℃。
14.实施例2一种高压锅炉钢管的制造工艺，所述制造工艺包括：a、不锈钢毛坯的冶炼：对于tp306钢种，控制含c量在0.085％；对于tp306h钢种，控制含c量在0.1％；对于tp301钢种，控制含c量在0.075％，控制含ti量在0.50％；对于tp301h钢种，控制含c量在0.095％，控制含ti量在0.60％；对于 tp347钢种，控制含c量在0.075％，控制含nb量在1.0％；对于 tp347h钢种，控制含c量在0.1％，控制含nb量在1.2％；对于0cr18ni9钢种，控制含c量在0.055％；对于1cr18ni9钢种，控制含c量在 0.1％；以上含c量、含ti量和含nb量的百分比均为质量分数百分比；b、钢管的制造：用上述不锈钢毛坯为原料，经过热开孔、润滑和烘干、冷拔和冷轧、热处理和酸洗这些工序制造成无缝钢管；在热开孔工序中，热开孔温度对于不同的钢种，各自的控制温度也不同，具体为：对于tp306钢种控制在1250℃，对于tp306h钢种控制在1180℃，对于tp301钢种控制在1180℃，对于tp301h钢种控制在1180℃，对于tp347钢种控制1200℃，对于tp347h钢种控制1200℃，对于0cr18ni9钢种控制在1250℃，对于1cr18ni9钢种控制在1250℃；在润滑烘干工序中，采用润滑剂配方为1.8重量份的6号工业脂配8重量份的石灰；在冷拔和冷轧工序中，将冷变形量控制在30％以下；在酸洗工序中，采用的酸洗配方为hf8％重量，hno315％重量，余量为h2o。
15.优选地，所述的热开孔工序中，先将管坯逐步加热到800℃，然后迅速加热到各钢种所需的热开孔温度，并保温到规定的时间，使管坯内外温度几乎相同，再进行热开孔。
16.优选地，所述的热开孔工序中，控制顶头前压缩率为4.5％，控制辊腰压下量为13％，控制穿孔椭圆度为1.1%。
17.优选地，所述的热处理工序中，如果钢管的品种和壁厚不同，则采用不同的在制品
软化温度和成品固溶温度；具体为：对于不含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1150℃，成品固溶温度控制在1050℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1160℃，成品固溶温度控制在1050℃；壁厚在11mm～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1150℃，成品固溶温度控制在1080℃；对于含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1140℃，成品固溶温度控制在1080℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1150℃，成品固溶温度控制在1180℃；壁厚11～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1160℃，成品固溶温度控制在1250℃。
18.实施例3一种高压锅炉钢管的制造工艺，所述制造工艺包括：a、不锈钢毛坯的冶炼：对于tp306钢种，控制含c量在0.075％；对于tp306h钢种，控制含c量在0.068％；对于tp301钢种，控制含c量在0.055％，控制含ti量在0.45％；对于tp301h钢种，控制含c量在0.059％，控制含ti量在0.55％；对于 tp347钢种，控制含c量在0.065％，控制含nb量在0.8％；对于 tp347h钢种，控制含c量在0.09％，控制含nb量在0.8％；对于0cr18ni9钢种，控制含c量在0.065％；对于1cr18ni9钢种，控制含c量在 0.09％；以上含c量、含ti量和含nb量的百分比均为质量分数百分比；b、钢管的制造：用上述不锈钢毛坯为原料，经过热开孔、润滑和烘干、冷拔和冷轧、热处理和酸洗这些工序制造成无缝钢管；在热开孔工序中，热开孔温度对于不同的钢种，各自的控制温度也不同，具体为：对于tp306钢种控制在1150℃，对于tp306h钢种控制在1140℃，对于tp301钢种控制在1130℃，对于tp301h钢种控制在1260℃，对于tp347钢种控制1080℃，对于tp347h钢种控制1100℃，对于0cr18ni9钢种控制在1150℃，对于1cr18ni9钢种控制在1180℃；
在润滑烘干工序中，采用润滑剂配方为1.2重量份的6号工业脂配8重量份的石灰；在冷拔和冷轧工序中，将冷变形量控制在30％以下；在酸洗工序中，采用的酸洗配方为hf7％重量，hno313％重量，余量为h2o。
19.优选地，所述的热开孔工序中，先将管坯逐步加热到800℃，然后迅速加热到各钢种所需的热开孔温度，并保温到规定的时间，使管坯内外温度几乎相同，再进行热开孔。
20.优选地，所述的热开孔工序中，控制顶头前压缩率为4.2％，控制辊腰压下量为10％，控制穿孔椭圆度为0.95%。
21.优选地，所述的热处理工序中，如果钢管的品种和壁厚不同，则采用不同的在制品软化温度和成品固溶温度；具体为：对于不含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1110℃，成品固溶温度控制在990℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1130℃，成品固溶温度控制在980℃～1050℃；壁厚在11mm～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1140℃，成品固溶温度控制在1050℃；对于含nb或ti的钢种，壁厚在1mm～5mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1130℃，成品固溶温度控制在980℃；壁厚在6mm～10mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1140℃，成品固溶温度控制在1050℃；壁厚11～20mm的不锈钢管，在制品软化温度控制在1120℃～1160℃，成品固溶温度控制在1090℃。
22.在本发明的描述中，除非另有说明，“若干个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。