一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝的製作方法

2023-08-04 06:40:06

本發明涉及不鏽鋼管的生產技術領域，尤其是一種用於汽車排氣系統不繡鋼管的生產工藝。

背景技術：

汽車排氣管處於汽車後端，所處的工作環境溫度很高，對耐熱性、抗衝擊性和抗腐蝕性要求很高，在使用的過程中易產生腐蝕和氧化。特別是對板材的尺寸精度、力學性能和表面質量要求很高。在現有的加工工藝中，退火處理工藝和表面處理工藝對不鏽鋼管的處理不盡如人意。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝，能夠使得不鏽鋼管的力學性能和表面質量能夠滿足要求。

為解決上述技術問題，本發明的目的是這樣實現的：本發明所涉及的一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝，包括如下步驟，

步驟a、原料管坯的準備：採用外徑為100～200mm、壁厚為5～8mm的不鏽鋼管；

步驟b、對原料管坯進行加熱，並在直流變頻穿孔機上對步驟a處理後的不鏽鋼管進行穿孔和打頭，並切成所需要的長度；

步驟c、對步驟b處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第一次冷拔；

步驟d、對步驟c處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第二次冷拔；

步驟e、對步驟d處理後的不鏽鋼管進行冷軋；

步驟f、對步驟e處理後的不鏽鋼管進行退火處理；

步驟g、對步驟f處理後的不鏽鋼管進行表面處理；

步驟f中所述的退火處理，將不鏽鋼管送入退火爐，退火爐內的溫度為：1020～1050℃，同時充入保護氣體，退火爐內的分為六個區域和一段預熱段；第一區域內溫度控制在1000～1050℃；第二區域爐內溫度控制在1000～1050℃；第三區域爐內溫度控制在1060～1080℃；第四區域爐內溫度控制在1060～1080℃；第五區域爐內溫度控制在1060～1080℃；第六區域爐內溫度控制在1050～1060℃時出爐進入冷卻段冷卻；預熱段溫度控制在780～820℃；所述冷卻段的溫度保持在40～60℃；

步驟g中，所述的表面處理工藝包括如下步驟：

步驟g1，鹼性高錳酸鉀預處理：配置預處理液，將不鏽鋼管浸於預處理液中1～6小時，預處理液的配方為氫氧化鈉125～150g/l、碳酸鈉30～60g/l、高錳酸鉀45～65g/l、磷酸鈉25～45g/l、硝酸鋅15～35g/l，預處理時將預處理液加熱至95～102℃，溶劑為去離子水；

步驟g2，去渣：在常溫下利用酸洗液浸泡清洗或循環液流清洗步驟一中處理過的不鏽鋼管直至不鏽鋼管表面光亮，酸洗液配方為鹽酸15～35g/l、硝酸30～55g/l、磷酸20～40g/l、過氧化氫60～110g/l、苯並咪唑3～5g/l、聚乙二醇22～45g/l、磺基水楊酸5～8g/l，餘量為去離子水；

步驟g3，水洗：利用高壓水流在常溫下將經過步驟二處理後的不鏽鋼管反覆衝洗至不鏽鋼管表面無殘留；

步驟g4，烘乾除氫：將水洗後的不鏽鋼管置於烘箱內在180～220℃下烘烤0.5～2小時。

作為上述方案的進一步說明，步驟c和d中，所述的酸洗是將不鏽鋼管浸泡在酸洗鈍化液中，浸漬片理，至不鏽鋼表面形成銀白色鈍化膜為止，然後用清水衝淨，再烘乾；所用的酸洗鈍化液包括質量百分比為20～22%、比重為1.42的硝酸，重鉻酸鉀20～50g/l，添加劑30-50g/l，其餘為去離子水；所述的添加劑包括除油劑、溶解促進劑和高效緩蝕劑；所述的酸洗鈍化溫度為45～55℃，浸漬時間為10～20分鐘。

作為上述方案的進一步說明，所述的高效緩蝕劑包括己二腈、己二酸、乳化劑op～10、氯化亞銅、異丙醇、丙炔醇和水；所述的己二腈的質量百分比為18～20%；所述的己二酸的質量百分比為5～8%；所述的乳化劑op～10質量百分比為8～15%；所述的氯化亞銅的質量百分比為2%；所述的異丙醇質量百分比為4～6%；所述的丙炔醇質量百分比為4～6%；餘量為水。

作為上述方案的進一步說明，還包括步驟h，對步驟g處理後的不鏽鋼管進行矯直、切管、精整、渦流探傷、管體檢驗、超聲波探傷；檢驗和探傷合格後的不鏽鋼管噴標入庫。

本發明的有益效果是：本發明所涉及的一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝，通過對不鏽鋼管的退火工藝和表面處理工藝的研究，可生產出滿足排氣系統對不鏽鋼管力學性能和表面處理質量的要求，而且使用冷拔的生產工藝來代替傳統的焊接生產鋼管的工藝，使得生產排氣系統用不鏽鋼管的工藝流程縮短。

附圖說明

圖1是本發明所涉及工藝的流程圖；

圖2是表面處理工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。

實施例一，結合圖1和圖2，本發明所涉及的一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝，包括如下步驟，

步驟a、原料管坯的準備：採用外徑為100mm、壁厚為5mm的不鏽鋼管。

步驟b、對原料管坯進行加熱，並在直流變頻穿孔機上對步驟a處理後的不鏽鋼管進行穿孔和打頭，並切成所需要的長度。

步驟c、對步驟b處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第一次冷拔，使得管坯的直徑為80mm，壁厚為3mm。

步驟d、對步驟c處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第二次冷拔，使得管坯的直徑為50mm，壁厚為1.5mm。

上述兩個步驟中的酸洗是將不鏽鋼管浸泡在酸洗鈍化液中，浸漬片理，至不鏽鋼表面形成銀白色鈍化膜為止，然後用清水衝淨，再烘乾；所用的酸洗鈍化液包括質量百分比為20%、比重為1.42的硝酸，重鉻酸鉀20g/l，添加劑30g/l，其餘為去離子水；所述的添加劑包括除油劑、溶解促進劑和高效緩蝕劑；所述的酸洗鈍化溫度為45℃，浸漬時間為20分鐘。

高效緩蝕劑包括己二腈、己二酸、乳化劑op-10、氯化亞銅、異丙醇、丙炔醇和水；所述的己二腈的質量百分比為18%；所述的己二酸的質量百分比為5%；所述的乳化劑op-10質量百分比為8%；所述的氯化亞銅的質量百分比為2%；所述的異丙醇質量百分比為4%；所述的丙炔醇質量百分比為4%；餘量為水。

步驟e、對步驟d處理後的不鏽鋼管進行冷軋，使得壁厚為1.2mm。

步驟f、對步驟e處理後的不鏽鋼管進行退火處理。

步驟g、對步驟f處理後的不鏽鋼管進行表面處理。

步驟f中所述的退火處理，將不鏽鋼管送入退火爐，退火爐內的溫度為：1020℃，同時充入保護氣體，退火爐內的分為六個區域和一段預熱段；第一區域內溫度控制在1000℃；第二區域爐內溫度控制在1000℃；第三區域爐內溫度控制在1060℃；第四區域爐內溫度控制在1060℃；第五區域爐內溫度控制在1060℃；第六區域爐內溫度控制在1050℃時出爐進入冷卻段冷卻；預熱段溫度控制在780℃；所述冷卻段的溫度保持在40℃。

步驟g中，所述的表面處理工藝包括如下步驟：

步驟g1，鹼性高錳酸鉀預處理：配置預處理液，將不鏽鋼管浸於預處理液中6小時，預處理液的配方為氫氧化鈉125/l、碳酸鈉30g/l、高錳酸鉀45g/l、磷酸鈉25g/l、硝酸鋅15g/l，預處理時將預處理液加熱至95℃，溶劑為去離子水。

步驟g2，去渣：在常溫下利用酸洗液浸泡清洗或循環液流清洗步驟一中處理過的不鏽鋼管直至不鏽鋼管表面光亮，酸洗液配方為鹽酸15g/l、硝酸30g/l、磷酸20g/l、過氧化氫60g/l、苯並咪唑3g/l、聚乙二醇22g/l、磺基水楊酸5g/l，餘量為去離子水。

步驟g3，水洗：利用高壓水流在常溫下將經過步驟二處理後的不鏽鋼管反覆衝洗至不鏽鋼管表面無殘留。

步驟g4，烘乾除氫：將水洗後的不鏽鋼管置於烘箱內在180℃下烘烤2小時。

還包括步驟h，對步驟g處理後的不鏽鋼管進行矯直、切管、精整、渦流探傷、管體檢驗、超聲波探傷；檢驗和探傷合格後的不鏽鋼管噴標入庫。

實施例二，結合圖1和圖2對本發明所涉及的一種用於汽車排氣系統不鏽鋼管的生產工藝，包括如下步驟：

步驟a、原料管坯的準備：採用外徑為200mm、壁厚為8mm的不鏽鋼管。

步驟b、對原料管坯進行加熱，並在直流變頻穿孔機上對步驟a處理後的不鏽鋼管進行穿孔和打頭，並切成所需要的長度。

步驟c、對步驟b處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第一次冷拔，使得管坯的直徑為160mm，壁厚為5mm。

步驟d、對步驟c處理後的不鏽鋼管進行酸洗、潤滑，並進行第二次冷拔，使得管坯的直徑為100mm，壁厚為3mm。

上述兩個步驟中的酸洗是將不鏽鋼管浸泡在酸洗鈍化液中，浸漬片理，至不鏽鋼表面形成銀白色鈍化膜為止，然後用清水衝淨，再烘乾；所用的酸洗鈍化液包括質量百分比為22%、比重為1.42的硝酸，重鉻酸鉀50g/l，添加劑50g/l，其餘為去離子水；所述的添加劑包括除油劑、溶解促進劑和高效緩蝕劑；所述的酸洗鈍化溫度為55℃，浸漬時間為10分鐘。

高效緩蝕劑包括己二腈、己二酸、乳化劑op-10、氯化亞銅、異丙醇、丙炔醇和水；所述的己二腈的質量百分比為20%；所述的己二酸的質量百分比為8%；所述的乳化劑op-10質量百分比為15%；所述的氯化亞銅的質量百分比為2%；所述的異丙醇質量百分比為6%；所述的丙炔醇質量百分比為6%；餘量為水。

步驟e、對步驟d處理後的不鏽鋼管進行冷軋，使得壁厚為2mm。

步驟f、對步驟e處理後的不鏽鋼管進行退火處理。

步驟g、對步驟f處理後的不鏽鋼管進行表面處理。

步驟f中所述的退火處理，將不鏽鋼管送入退火爐，退火爐內的溫度為：1050℃，同時充入保護氣體，退火爐內的分為六個區域和一段預熱段；第一區域內溫度控制在1050℃；第二區域爐內溫度控制在1050℃；第三區域爐內溫度控制在1080℃；第四區域爐內溫度控制在1080℃；第五區域爐內溫度控制在1080℃；第六區域爐內溫度控制在1060℃時出爐進入冷卻段冷卻；預熱段溫度控制在820℃；所述冷卻段的溫度保持在60℃。

步驟g中，所述的表面處理工藝包括如下步驟：

步驟g1，鹼性高錳酸鉀預處理：配置預處理液，將不鏽鋼管浸於預處理液中1小時，預處理液的配方為氫氧化鈉150g/l、碳酸鈉60g/l、高錳酸鉀65g/l、磷酸鈉45g/l、硝酸鋅35g/l，預處理時將預處理液加熱至102℃，溶劑為去離子水。

步驟g2，去渣：在常溫下利用酸洗液浸泡清洗或循環液流清洗步驟一中處理過的不鏽鋼管直至不鏽鋼管表面光亮，酸洗液配方為鹽酸35g/l、硝酸55g/l、磷酸40g/l、過氧化氫110g/l、苯並咪唑g/l、聚乙二醇45g/l、磺基水楊酸8g/l，餘量為去離子水。

步驟g3，水洗：利用高壓水流在常溫下將經過步驟二處理後的不鏽鋼管反覆衝洗至不鏽鋼管表面無殘留。

步驟g4，烘乾除氫：將水洗後的不鏽鋼管置於烘箱內在220℃下烘烤0.5小時。

還包括步驟h，對步驟g處理後的不鏽鋼管進行矯直、切管、精整、渦流探傷、管體檢驗、超聲波探傷；檢驗和探傷合格後的不鏽鋼管噴標入庫。

以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。