油缸用20钢高强度精轧管的开发.doc

油缸用20钢高强度精轧管的开发 冷传瑞 摘　要：介绍了用LD60三辊冷轧管机生产油缸用20钢高强度精轧管的生产工艺，分析了影响管材表面粗糙度和性能的各种因素。关键词：高强度精轧管；粗糙度；20钢；生产工艺；油缸 Development of high strength finish tube of 20 steel for oil cylinder LENG Chuan-rui (Wanli Steel Tubes Co.,Ltd,Chengde Iron Steel(Group)Co.,Chengde 067002,China) Abstract:The process of producing high strength finish tube of 20 steel for oil cylinder by LD60 three-high cold tube mill is introduced The influence factors on facial coarseness and properties of tube are discussed.Key words:high strength finish tube;coarseness;20 steel;production process;oil cylinder 1　前言　　随着液压机械的广泛应用，特别是千斤顶行业的蓬勃发展，油缸用管材市场的需求量在逐年增加。但是，所用钢种基本上是35钢和45钢，要求具有较高的强度和几何尺寸，表面粗糙度要求达到Ra=0.8μm以下，生产难度很大。此外，一些用焊接方法生产千斤顶的厂家，由于中碳钢含碳量较高，焊接时易产生气孔，且有淬硬和冷裂倾向，造成产品焊接后一次合格率较低，给生产带来一定难度。为此，根据承德万利钢管有限公司生产的钢中含微量钒、钛等元素，产品强度高，易焊接等优势，利用20钢研制生产了油缸用高强度精轧管材。 2　产品技术要求　　（1）内径尺寸：18～30mm公差带0+0.084mm;　　（2）外径尺寸：30～40mm公差带±0.15mm;　　（3）同轴度：≯0.15mm;　　（4）内表面粗糙度：Ra≥0.8μm;　　（5）外表面粗糙度：Ra=1.6μm;　　（6）直线度：1.5:1000;　　（7）力学性能：σb≥590MPa,σ5≥4%；　　（8）交货状态：冷加工/硬状态． 3　产品试制工艺　　20钢精密油缸管材的试制是在LD60三辊冷轧管机上进行的，以75mm管坯为原料，经76mm无缝机组穿孔，轧制成76mm×6.5mm的无缝荒管，经冷拔或二辊冷轧后加工成42mm×4.5mm的管材，供LD60三辊冷轧管机轧制．在试制过程中，采用了各种不同的变形量和减壁量及不同的酸洗、润滑方式，并采用了小间隙、小减径、小送进、多减壁的工作制度，经多次小批量试验，取得了一定的经验和数据，在此基础上确定了工艺流程，见图1。 图1　工艺流程图 　　整个生产过程中须严格质量管理，内表面不得出现划伤、凹坑锈蚀等缺陷，并保持内表面清洁无异物。 3　试制结果及分析3.1　产品的几何尺寸　　产品的几何尺寸见表1。由表1可以看出，几何尺寸完全符合GB8713-88的技术要求。 表1　产品标准与实物质量　mm 标准与实物 外径 外径允许偏差 内径 内径允许偏差 弯曲度 壁厚不均度/% GB8713-88 30～40 ±0.15 18～30 +0.084 1.5:1000 最小名义壁厚的10 　 0 　 实物(x) 38 ±0.05 30 +0.060 0.82:1000 4.05 　 0 　 　　影响几何尺寸精度的因素很多，如管料的原始尺寸精度、设备条件、变形参数及应力状态等。在诸多因素中，最根本的是要在较强压应力作用下保证管材变形的均匀性。为了保证直线度和圆度，将壁厚极差控制在0.15～0.30mm甚至更低。3.2　表面粗糙度Ra　　管材内表面粗糙度Ra是精密油缸管材内在质量的关键指标之一，也是用户关心能否使用的重要特性值。为此，通过提高管材轧制时内表面变形量，辅以良好的变形工具及酸洗润滑，使管材内表面粗糙度达到Ra≥0.8μm的技术要求。3.2.1　变形工具表面质量对管材表面质量的影响　　变形工具表面粗糙度对管材表面粗糙度的影响较大，这是由于变形工具表面粗糙度影响了润滑剂的运动特性。从而引起管材轧制时内表面变形量减少。3.2.2　原料表面粗糙度对轧后管材表面粗糙度的影响　　当轧制变形量一定时，原料表面粗糙值越大，轧后管材表面粗糙度值也越大，这是由于原料表面粗糙度值越大，变形区润滑层厚度越大，润滑剂将充填在起伏部份，当表面接触时，部份润滑剂仍保留在起伏的凹穴内被带入变形区，在变形工具、润滑剂、轧件之间达到