技术摘要：
本发明属于材料领域，特别涉及一种无缝钢管及其制备方法。本发明提供的无缝钢管的制备方法包括将管坯进行热轧和调质处理的操作；其中，所述热轧包括将所述管坯进行均匀加热处理、穿孔处理、轧管处理、减径处理，得到热轧后的钢管；所述调质处理依次包括淬火处理和回火 全部
背景技术：
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形、方形或矩形钢材。无缝钢管 是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截 面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量 较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件。 钻杆是石油钻采的重要部件之一，是由管体及接头两部分组成，其中接头是一段 约400mm长的中空圆形钢材，目前，传统的钻杆接头制造工艺为： 热轧棒材→切断→模锻→单件调质→车削加工→成品。 这种加工工艺的缺点在于： 1、工序多，生产周期长、成本高、长度固定。 2、同时受生产工艺影响，通常单台模锻机一天仅能生产100个左右接头，很难满足 钻杆厂的需求。 3、同一规格的钻杆接头，根据用户要求，将会有不同的长度，由于模锻的接头毛坯 长度固定，接头毛坯的通用性较差。 4、模锻的接头毛坯，单件进行热处理，整批次的性能一致性较差，且检测频次高。 注1：单件热处理，通常是将数个(一般为十几个)模锻后的接头毛坯放在托盘上， 然后毛坯连同托盘放入淬火炉进行加热，加热后的接头毛坯连同托盘一起放入淬火液或油 池中进行淬火处理，淬火处理后，再将接头毛坯连同托盘放入回火炉中进行回火，完成回火 后取出，即为整个热处理过程。 注2：模锻的接头毛坯通常长度为400-800mm，根据用户要求，长度不等。 由此可见，传统的钻杆接头生产工艺效率低、生产周期长、性能均匀性差，因此，目 前需要一种新的生产工艺来进行替代。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种无缝钢管及其制备方 法，该无缝钢管具有高强度和高韧性，同时具有较大的厚径比，可以直接下断后车削加工钻 杆接头，非常适用于生产普通钻杆接头。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种无缝钢管的制备方法，所述方法包括将管坯进行热轧和调质处理的操作；其 中， 所述热轧包括将所述管坯进行均匀加热处理、穿孔处理、轧管处理、减径处理，得 到热轧后的钢管； 4 CN 111575450 A 说 明 书 2/9 页 所述调质处理依次包括淬火处理和回火处理。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案，所述管坯是通过将生 产原料依次进行熔炼处理、精炼处理、真空处理、浇注处理制备得到； 优选地，所述生产原料为优质废钢、热装铁水中的一种或两种混合； 优选地，所述熔炼处理优选采用电炉或转炉，得到熔炼钢水； 优选地，所述精炼处理中，采用钢包炉将所述熔炼钢水进行精炼，全程吹Ar搅拌， 得到精炼钢水； 进一步优选地，在所述吹Ar的过程中向钢水中加入Ca线或Ca-Si线进行钙化处理， 以使钢水中的Ca的质量百分含量为0.0001-0.005％，以提高钢水的均匀性，并进行夹杂物 变性处理使夹杂物呈细小弥散的状态； 优选地，所述真空处理中，将所述精炼钢水置于真空炉中进行真空脱气处理，炉内 真空度小于等于0.5乇，得到真空脱气后的钢水； 优选地，所述浇注处理中，将所述真空脱气后的钢水采用连铸全程保护浇注，浇注 过程控制钢水过热度小于等于30℃，结晶器电磁搅拌，确保浇注过程无二次污染，得到所述 管坯； 进一步优选地，所述管坯是实心连铸圆坯，直径为155mm-230mm，管坯长度2-4m； 进一步优选地，按重量百分比，所述管坯中的各化学元素包含：C：0.35～0.38％； Si：0.1～0.5％；Mn：0.6～1.5％；Cr：0.8～1.5％；Mo：0.20～0.50％；Nb：≤0.20％；P≤ 0.015％；S≤0.020％；其余为Fe和不可避免的杂质。优选地，还包括Ca，Ca元素的重量百分 比为0.0001-0.005％。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案，所述均匀加热处理中， 采用中径环形炉，对所述管坯进行加热处理； 优选地，加热温度为1150-1280℃，保温时间为2-10小时，确保管坯透烧，得到加热 后的管坯。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述穿孔处理中，采用锥形穿孔机对所述加热后的管坯进行扩径穿孔，得到穿孔 后的毛管； 优选地，所述穿孔处理的扩径率在0-5％；所述穿孔处理的辗轧角、喂入角均为10- 15°； 优选地，所述穿孔后的毛管的外径为156-240mm，毛管截面壁厚差小于5mm。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述轧管处理中，采用阿塞尔轧管机对所述穿孔后的毛管进行轧制，得到轧制的 钢管； 优选地，轧管机总的减径率控制为不超过30％，同时控制轧管处理的喂入角≤ 15°，辗轧角≤5°，轧管处理中使用的芯棒尺寸为40-120mm。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述减径处理中，采用十机架两辊微张力减径机对所述轧制的钢管减径，得到减 径的钢管； 优选地，为保证钢管全长壁厚的一致性，控制电机叠加比≤50％，同时为提高内孔 5 CN 111575450 A 说 明 书 3/9 页 精度，减径机的减径率控制为不超过20％。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述淬火处理为：将所述减径的钢管再加热到800-950℃，保温1-3小时后，放在淬 火机上，控制淬火时间≤5min，得到淬火后的钢管； 优选地，采用水作为淬火介质，在淬火过程中采用内外表面同时喷水的方式进行 强制冷却，冷却过程中钢管不断旋转，保证淬火过程截面组织转变均匀、一致。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述回火处理为：待所述淬火处理冷却完毕后，将所述淬火后的钢管放入炉中加 热至500-700℃，保温2-8小时，出炉空冷，即得到无缝钢管。 上述制备方法得到的无缝钢管具有高强度和高韧性，Rp0.2为890-1180Mpa，Rm≥ 1000Mpa，A≥14％，Z≥55％，KV8≥70J，晶粒度≥8级。 上述制备方法得到的无缝钢管，作为一种优选的实施方案，所述无缝钢管的厚径 比≤0.35，外径为79-230mm，内径为30-133mm。 本发明提供的无缝钢管的制备方法大大缩短了生产周期并有效降低生产成本，获 得的无缝钢管具有较大的最大厚径比，同时具有高强度和高韧性，尤其适用于普通钻杆接 头的加工，性能优于现有产品，可以有效提高产品使用寿命。 本发明的其他特征和优点将在如下的
本发明属于材料领域，特别涉及一种无缝钢管及其制备方法。本发明提供的无缝钢管的制备方法包括将管坯进行热轧和调质处理的操作；其中，所述热轧包括将所述管坯进行均匀加热处理、穿孔处理、轧管处理、减径处理，得到热轧后的钢管；所述调质处理依次包括淬火处理和回火 全部
背景技术：
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形、方形或矩形钢材。无缝钢管 是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截 面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量 较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件。 钻杆是石油钻采的重要部件之一，是由管体及接头两部分组成，其中接头是一段 约400mm长的中空圆形钢材，目前，传统的钻杆接头制造工艺为： 热轧棒材→切断→模锻→单件调质→车削加工→成品。 这种加工工艺的缺点在于： 1、工序多，生产周期长、成本高、长度固定。 2、同时受生产工艺影响，通常单台模锻机一天仅能生产100个左右接头，很难满足 钻杆厂的需求。 3、同一规格的钻杆接头，根据用户要求，将会有不同的长度，由于模锻的接头毛坯 长度固定，接头毛坯的通用性较差。 4、模锻的接头毛坯，单件进行热处理，整批次的性能一致性较差，且检测频次高。 注1：单件热处理，通常是将数个(一般为十几个)模锻后的接头毛坯放在托盘上， 然后毛坯连同托盘放入淬火炉进行加热，加热后的接头毛坯连同托盘一起放入淬火液或油 池中进行淬火处理，淬火处理后，再将接头毛坯连同托盘放入回火炉中进行回火，完成回火 后取出，即为整个热处理过程。 注2：模锻的接头毛坯通常长度为400-800mm，根据用户要求，长度不等。 由此可见，传统的钻杆接头生产工艺效率低、生产周期长、性能均匀性差，因此，目 前需要一种新的生产工艺来进行替代。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种无缝钢管及其制备方 法，该无缝钢管具有高强度和高韧性，同时具有较大的厚径比，可以直接下断后车削加工钻 杆接头，非常适用于生产普通钻杆接头。 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种无缝钢管的制备方法，所述方法包括将管坯进行热轧和调质处理的操作；其 中， 所述热轧包括将所述管坯进行均匀加热处理、穿孔处理、轧管处理、减径处理，得 到热轧后的钢管； 4 CN 111575450 A 说 明 书 2/9 页 所述调质处理依次包括淬火处理和回火处理。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案，所述管坯是通过将生 产原料依次进行熔炼处理、精炼处理、真空处理、浇注处理制备得到； 优选地，所述生产原料为优质废钢、热装铁水中的一种或两种混合； 优选地，所述熔炼处理优选采用电炉或转炉，得到熔炼钢水； 优选地，所述精炼处理中，采用钢包炉将所述熔炼钢水进行精炼，全程吹Ar搅拌， 得到精炼钢水； 进一步优选地，在所述吹Ar的过程中向钢水中加入Ca线或Ca-Si线进行钙化处理， 以使钢水中的Ca的质量百分含量为0.0001-0.005％，以提高钢水的均匀性，并进行夹杂物 变性处理使夹杂物呈细小弥散的状态； 优选地，所述真空处理中，将所述精炼钢水置于真空炉中进行真空脱气处理，炉内 真空度小于等于0.5乇，得到真空脱气后的钢水； 优选地，所述浇注处理中，将所述真空脱气后的钢水采用连铸全程保护浇注，浇注 过程控制钢水过热度小于等于30℃，结晶器电磁搅拌，确保浇注过程无二次污染，得到所述 管坯； 进一步优选地，所述管坯是实心连铸圆坯，直径为155mm-230mm，管坯长度2-4m； 进一步优选地，按重量百分比，所述管坯中的各化学元素包含：C：0.35～0.38％； Si：0.1～0.5％；Mn：0.6～1.5％；Cr：0.8～1.5％；Mo：0.20～0.50％；Nb：≤0.20％；P≤ 0.015％；S≤0.020％；其余为Fe和不可避免的杂质。优选地，还包括Ca，Ca元素的重量百分 比为0.0001-0.005％。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案，所述均匀加热处理中， 采用中径环形炉，对所述管坯进行加热处理； 优选地，加热温度为1150-1280℃，保温时间为2-10小时，确保管坯透烧，得到加热 后的管坯。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述穿孔处理中，采用锥形穿孔机对所述加热后的管坯进行扩径穿孔，得到穿孔 后的毛管； 优选地，所述穿孔处理的扩径率在0-5％；所述穿孔处理的辗轧角、喂入角均为10- 15°； 优选地，所述穿孔后的毛管的外径为156-240mm，毛管截面壁厚差小于5mm。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述轧管处理中，采用阿塞尔轧管机对所述穿孔后的毛管进行轧制，得到轧制的 钢管； 优选地，轧管机总的减径率控制为不超过30％，同时控制轧管处理的喂入角≤ 15°，辗轧角≤5°，轧管处理中使用的芯棒尺寸为40-120mm。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述减径处理中，采用十机架两辊微张力减径机对所述轧制的钢管减径，得到减 径的钢管； 优选地，为保证钢管全长壁厚的一致性，控制电机叠加比≤50％，同时为提高内孔 5 CN 111575450 A 说 明 书 3/9 页 精度，减径机的减径率控制为不超过20％。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述淬火处理为：将所述减径的钢管再加热到800-950℃，保温1-3小时后，放在淬 火机上，控制淬火时间≤5min，得到淬火后的钢管； 优选地，采用水作为淬火介质，在淬火过程中采用内外表面同时喷水的方式进行 强制冷却，冷却过程中钢管不断旋转，保证淬火过程截面组织转变均匀、一致。 上述一种无缝钢管的制备方法，作为一种优选的实施方案， 所述回火处理为：待所述淬火处理冷却完毕后，将所述淬火后的钢管放入炉中加 热至500-700℃，保温2-8小时，出炉空冷，即得到无缝钢管。 上述制备方法得到的无缝钢管具有高强度和高韧性，Rp0.2为890-1180Mpa，Rm≥ 1000Mpa，A≥14％，Z≥55％，KV8≥70J，晶粒度≥8级。 上述制备方法得到的无缝钢管，作为一种优选的实施方案，所述无缝钢管的厚径 比≤0.35，外径为79-230mm，内径为30-133mm。 本发明提供的无缝钢管的制备方法大大缩短了生产周期并有效降低生产成本，获 得的无缝钢管具有较大的最大厚径比，同时具有高强度和高韧性，尤其适用于普通钻杆接 头的加工，性能优于现有产品，可以有效提高产品使用寿命。 本发明的其他特征和优点将在如下的
