本发明专利技术所公开的是一种Ｗ型火焰锅炉水冷壁优化梯形内螺纹管的生产方法，以ＳＡ－２１３ Ｔ１２或Ｔ２３合金钢无缝管为坯管，采取冷拔生产方法，其生产工艺步骤依次包括打头，退火处理，表面除垢，皂化润滑处理，冷拔成型，和正火回火处理步骤，且所述冷拔成型步骤，采用通常的冷拔成型方式，以其还包括定壁步骤，合理缩小内模梯形螺纹凹槽的导程，采用坯管金属渐变方式和控制冷拔变形的坯管减壁量为主要特征，具有生产工艺合理，冷拔成型质量好，模具使用寿命长，能够生产出合格的优化梯形内螺纹管等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种w型火焰锅炉水冷壁优化梯形内螺紋管的生产方法，属 于金属管材生产技术。
技术介绍
本专利技术所涉及的梯形内螺玟管，是专门用于W型火焰锅炉7jC^壁的一种梯形内螺管。这种内螺乡丈管，目前已在300、 600MW及以上大容量超临界 和皿临界火电锅炉中得到广泛应用。由于所述内螺紋管要求较高，批量生 产有难度，因此，目前国内对这种钢管的需求，在一定程度上还依赖进口。德国西门子公司在普通内螺紋管的lof出上，开发了具有传热更快、效率 更高的优化梯形内螺紋管。这种优化梯形内螺紋管的技术指标是外径为35 ± 0. 15隱，内大径为23. 75 ± 0.15隱，螺紋头数为6头(指同一周截面上有 6根螺紋)，螺紋高度为1. 364 1.764mm,螺旋角为40 45° ,导程为 74. 6-88.9mm，螺紋轴顶宽为5.6 ± 1. 26mm，钢管壁厚为5. 08mm ± 2。°%,螺紋 侧边角为55~85° (参见附图5),材料为T12或T23等。由以上所描述的优化梯形内螺紋管的技术指标可见，所述优化梯形内螺 紋管在化学成份、力学性能等方面的要求，与普通内螺故管相同。它与普通 内螺紋管的主要区别在于，对管内壁面螺紋的各项技术^it的要求更高了 ， 尤其是其螺旋升角(螺旋线与轴线之间的夹角)更大了，螺紋高度更高了。 因此所述优^f弟形内螺紋管的生产难度也就更大了 。据检索，目前还未发现有生产合格的所述优化梯形内螺紋管的方法报导。
技术实现思路
本专利技术旨在"^供一种w型火焰锅炉7K冷壁优化梯形内螺乡丈管的生产方 法，以生产符^^殳计要求的达标产品，满足国内外火电事业t艮需求。 本专利技术通过反复试^^人真分析，认知了所述伊"W弟形内螺玟管与普通内螺紋管的区别和生产难度在于①螺旋升角大。普通内螺故管的螺旋升角为 30° ,而优化内螺紋管的螺旋升角为4045° 。由于优化内螺紋管的螺旋升 角大，其导程就短。相对同一段长度范围内，其螺乡丈数目多，而且螺紋间距 也短，因而生产加工更困难；②导程公差带窄。由于所述优化内螺玟管的螺 旋升角规定为40~45° ，而导程、大内径与螺旋升角三者呈三角函数关系。 按螺旋升角的范围所折算成的导程公差要减小很多。对于4头内螺管来说，螺紋管来说，要减小2/3以上。按同样M^ 的cj)31.8x6mm、大内径为18. 6mm的6头内螺玟管^j"比，普通内螺紋管的 导程为101.2mm,公差为±19. 08mm;而所述优化内螺紋管按其螺旋升角的范 围计^f寻出，其导程为64. Omm,公差为± 5. 6mm。由于优^#形内螺紋管的 导程公差带更窄，其生产难度大。③螺故高度高。 一般所述优化内螺紋管均 为直径在40mm以下的小口径产品。同尺寸的普通内螺乡丈管的螺紋高度， 一般 均在l咖以下，公差为士O. 3mm,也就是说其螺紋高度最小的可以是O. 7mm; 而所述优化内螺紋管的螺紋高度， 一般都在1.2 1.6mm范围内，而其公差为 ±0.2mm。由于螺紋高度高，因此生产难度大。为此，本专利技术要克服以上所 述生产关键难点，以及优化工艺要素和工艺装备要素控制等，生产出合格的 优^#形内螺紋管。本专利技术仍然采用冷拔工艺。所述优化内螺紋管冷拔工艺，是建立在普通 内螺紋管冷拔工艺基础上的。本专利技术以SA-213 T12或T23合^r钢无缝管为 坯管，其生产工业步骤依次包括打头，退火处理，表面除祐、皂化润滑处理， 冷拔成型，和正火回火处理步骤；采用短芯棒拔制的方法(见附图2)，也就 是说采用通常的包括由内、夕卜模组合的才M,由拉拔小车牵引，和由内模旋 转装置通过芯^f司服内模旋转的冷拔成型工艺。当坯管在拉拔小车牵引下， 通过所^i且合才tt时，坯管受外才對齐压，而向内收缩，坯管内表面被挤压到 内才莫的梯形螺紋凹槽内，继续挤压后，在坯管内表面形成梯形螺紋。由于坯 管持续向前运动，而同时内模产生旋转运动，在钢管轴向运动和内模旋转运 动的共同作用下，从而生产出管内表面带有螺紋的优化梯形内螺紋管。虽然所述优化梯形内螺故管与普通内螺紋管的拔制原理是相通的，但由 于所述优化内螺紋管的螺旋升角更大，导程公差带更窄，螺紋高度更高，因 而本专利技术的生产难度也就大幅度提高。为此，本专利技术从工才tt设计，和变形 工艺等关键要素入手，进行反复iH创造性地逐一解决技术难点，最终成 功试生产出^^格产品。在上述生产工艺步骤中，还包括定壁步骤；所述定壁步骤安排在冷拔成 型步骤之前，且通过定壁步骤使所述坯管的壁厚，控制在其理"i仑壁厚(即由 变形量计算得出的壁厚5 x (1-1.025)范围内。使其实际壁厚满足工艺成型 和产品设计的要求。所述定壁步骤，是对所用坯管尺寸进行正确的定位。也 就是说，通过原料坯管的逐一检测，保证原料坯管的壁厚达到上述工艺要求。 当然，所述定壁步骤也可以安排在表面除祐、皂化润滑处理步骤之前，甚至 安排在打头步骤之前。也就是说，所述定壁步骤安排在冷拔成型步骤之前， 是指定壁步骤安排在冷拔成型步骤之前的任一步骤之前。针对螺旋升角大和导程范围窄的问题，本专利技术从内模设计上进行创新完4善。由于冷拔过程中钢管在轴向发生延伸变形，因此成品管的实际导程会比 内模螺紋凹槽的导程大。为此，本专利技术合理缩小所述内模梯形螺紋凹槽的导程；且参考钢管变形过程中诸如变形量大小、变形速度和润滑务ft等轴向受 力因素的影响，设定本专利技术所述内模梯形螺紋凹槽的导程，控制在所述优化 梯形内螺紋管内螺紋导程的下限± lmm内。以保证冷拔成型后所述优化内螺 紋管的螺故导程处于合格范围内。事实告诉我们，在冷拔成型过程中钢管产 生延伸时，只要控制住所述导程的延伸量，可保证产成品导程的合格。以上 所述优化梯形内螺紋管的导程74.6~88.9mm为例，本专利技术的内模所设梯形螺 紋凹槽的导程可取74mm,而成品管的导程可控制在80~82mm范围内。为了有效改善钢管在冷拔成型过程中的金属流动性， 一则可保证^r属在 模具内的充盈性能，以获得表面光整无缺陷的产品；二则可以减小变形阻力， 避免内才勤皮拔断损伤；尤其是如上所述，由于其导程取的是下限值，因而内 模的螺紋凹槽的螺旋角更大，而其周向分力减小，轴向分力增大，内才莫旋转 速度提高，以致影响所述梯形内螺紋的正确成型。为此，本专利技术釆用坯管冷 拔金属渐变方式；所述金属渐变方式是，内模的梯形螺紋凹槽，沿净M口工件 坯管轴向运动方向，由宽到窄逐渐收缩布置，至净M。工件出口部位内模的梯 形螺紋凹槽，符合所述优化梯形内螺紋管内螺紋的技术要求。也就是"i兌，本 专利技术冷拔成型步骤的坯管金属变形是过渡方式变形，其变形是渐进式变形， 以减少变形阻力，达到既减少拉拔小车的动能消耗，又可保证获得合格产品 的目的。同时，由宽到窄的变形方式，也有利于螺紋高度的形成。由于螺紋高度越高，其冷拔变形过程中的不均匀'I^目对尤其严重。因此， 所述优^#形内螺乡丈管的变形不均匀，要明显大于普通内螺紋管，也就更难 以获得符合工艺设计要求的优化梯形内螺紋。为此，必须采fi合适的变形量， 即严格控制坯管壁厚的减壁量。也可称之为控制冷拔变形的坯管减壁量。所 述减壁量，即为坯管壁厚与成品管壁厚的差值。就一般而言，在一定范围内， 内螺紋高度与壁厚的减壁量接近正比关本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｗ型火焰锅炉水冷壁优化梯形内螺纹管的生产方法，以ＳＡ－２１３Ｔ１２或Ｔ２３合金钢无缝管为坯管；采取冷拔生产方法，其生产工艺步骤依次包括打头，退火处理，表面除垢、皂化润滑处理，冷拔成型，和正火回火处理步骤，且所述冷拔成型步骤，采用通常的包括由内、外模组合的模具，由拉拔小车牵引，和由内模旋转装置通过芯棒伺服内模旋转在内的冷拔成型工艺，其特征在于： ａ、还包括定壁步骤；所述定壁步骤安排在冷拔成型步骤之前；且通过定壁步骤使坯管壁厚控制在其理论壁厚δ×（１～１．０２５）范围内； ｂ、合理缩小所述内模梯形螺纹凹槽的导程；所述内模梯形螺纹凹槽的导程，控制在所述优化梯形内螺纹管内螺纹导程的下限±１ｍｍ范围内； ｃ、采用坯管冷拔金属渐变方式；所述金属渐变方式是，内模的梯形螺纹凹槽，沿被加工件坯管轴向运动方向，由宽到窄逐渐收缩布置，至被加工件出口部位内模的梯形螺纹凹槽，符合所述优化梯形内螺纹管内螺纹的技术要求； ｄ、控制冷拔变形的坯管减壁量；所述减壁量控制在所述优化梯形内螺纹管的梯形内螺纹高度ｈ×（１．７～２．２）范围内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金炜忠，
申请(专利权)人：常州常宝精特钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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