一种特种钢、高温合金钢无缝管的离心铸造方法

摘要

本发明涉及的是一种特种钢、高温合金钢无缝管的离心铸造方法。;它是在旋转的型筒内喷挂涂料，预热铸造用型筒，浇注钢水，调节型筒旋转，冷却成型，脱模后再经机械加工而成成品。;本发明方法生产的各种材质的大口径或特大口径的无缝管，组织致密、综合机械性能好、成品达到国家标准之要求。

说明书

本发明涉及的是一种特种钢、高温合金钢无缝管的离心铸造方法。

目前，普通碳钢钢管的生产制造方法有热轧法，冷拨法，挤压法等，而对于特种钢、高温合金钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等的无缝管由于工艺本身因素的限制，只能生产直径比较小的，直径大于2.9mm的大直径、甚至直径达到4000mm的特大直径的无缝管社会生产日益需求，特别是石化、冶金、机械制造、食品、医药等行业，因此，研制一种能生产特种钢、高温合金钢无缝管的方法就势在必行。

本发明的目的在于提供一种生产大口径或特大口径的特种钢，高温合金钢无缝管的离心铸造方法。以经济、高效地生产制造出大口径或特大口径的特种钢，高温合金钢无缝管，满足社会对此日益增长的需求。

本发明的目的是这样实现的，在现有的离心铸造无缝管的方法基础上，针对合金钢的特性进行了深入的研究和广泛的试验，设计出了如下的生产步骤。

首先，对清理后的型筒上窑烘烤至300°～500℃，清除水份和油污，再降温到100°～200℃;

然后，在型筒内壁喷挂涂料，型筒内有喷头，沿型筒轴线往复运动，通过高压气体将涂料喷成雾状，粘接于型筒内壁，喷挂涂料时，为保证涂料厚度均匀，型筒要匀速转动，转速为500～1000转/分。涂料的成分与其重量比为：

水玻璃    1

石英粉    7～9

把水玻璃与石英粉按比例混合后加水稀释，其重量比为：

水玻璃和石英粉混合物    1

水    0.5～2

为使钢水在进入铸型后具有良好的流动性和较快的充型速度，涂料厚度设计为1～7mm;挂好涂料后，上窑烘干，烘干后窑内保温300°～500℃，等待浇注;

第三步，在型筒内浇铸合金钢无缝管，在喷挂好涂料的型筒内伸入浇咀，浇注时型筒的温度为200℃～400℃，其均匀转速为500～1400转/分，在这个转速内，即可保证产品有良好的致密度，又能尽量减少元素比重偏析，消除疏松缩孔和表面冷隔，细化晶粒组织。在选择合理的转速前提下，选择钢水的浇注速度为50～200公斤/秒。钢水温度高时，流动速度快，充型能力强，能减少冷隔和远端缺肉现象;但浇注温度较高，容易加重比重偏析，缩孔疏松，晶粒粗大，因此将浇注温度确定为在液相线温度之上100℃～300℃，钢水浇注于型筒内，型筒迅速加快到予定转速，同时用光学温度计观察型筒内钢水温度变化情况。浇注完毕，待温度下降到固相线之下30℃～100℃时，降低型筒转速至300～500转/分，继续旋转10～30分钟后停车。钢管温度降至500℃～800℃时脱模。

最后，清理钢管表面涂料，热处理后，外车内膛，达到设计尺寸与光洁度要求。

采用本发明方法可生产外径φ245～400mm、长度2000～6000mm、壁厚6～100mm的大型或特大型合金钢管，成品达到国家标准的要求。

实施例

下面仅以生产φ426×5000×12型ZG1Cr18Ni9Ti离心铸造不锈钢无缝管为例，说明本发明方法及实验结果。

选用650KVA碱性电弧炉，碱性返回吹氧法炼钢工艺。炉前化验控制C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Ti、Mo等元素，使成品达到国家标准GB222、GB223之成分。

采用卧式摩擦滚动传动离心机，电机为整流子变速电机，最高转速1600转/分，离心铸造型筒采用滚筒式金属铸型，两端内为嵌入式挡板，雨淋式冷却系统以调节冷却速度。

首先对清理后的型筒上窑加温至400℃清除水分和油污，降温至200℃，然后在型筒内壁喷挂涂料，涂料的成分与其重量比为

石英粉    9    水玻璃    1

把石英粉与水玻璃按比例混合后加水稀释，其重量比为：

水玻璃和石英粉的混合物    1

水    0.5～2

喷挂涂料时型筒转速为700转/分，涂层厚度为1mm，把挂好涂料的型筒上窑烘干，烘干后，窑内温度保持在400℃。

第三步，浇注钢水，钢水温度选择为1600℃，浇注时型筒温度为400℃，浇注速度为180公斤/秒钢水，恒定型筒转速800转/分，浇注完毕，待温度降至1000℃，型筒降低转速到300转/分，旋转保持30分钟后停车，钢管温度降到600℃时脱模。最后，清理钢管表面涂料，进行热处理，再外车内膛，达到设计尺寸和表面光洁度要求。

对产品进行抽样检查结果如下。

1、拉力实验（按GB639，GB228进行）

2、外观质量尺寸检查    良好

3、水压试验（逐根按国标241）    良好

4、压扁试验（抽样按GB246）    良好

5、T法晶间腐蚀试验    良好;