焊接钢管轧制
轧制考试知识点总结
轧制过程：靠装转的乳复与轧件之间摩擦力的作用将轧件拖进辊缝，软件受压缩产生型性变形的过程，通过轧制使轧件具有定的形状、尺寸和机械性能(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度)。
轧制的目的：1、成形 2、得到所需的性能三个变形工序：穿孔、轧管、定减径浮动芯棒:芯棒随轧件运行;限动芯棒:芯棒自己以规定的速度运行。
精轧：1）均整消除荒管的内外表面缺陷和椭圆度、壁厚均匀化。
用带芯棒斜轧方法完成。
均整后管材直径扩大3-9%，长度缩短1-6%；2)定减径：均整后的管材虽然壁厚达到了成品要求，但外圆在椭圆度方面还难以达到要求，因此，用无芯棒连轧方法对其外圆进行加工一定径。
热轧生产无缝管时，管内总是有某种形式的芯棒，因此不可能用热轧方式生产小直径的无缝钢管，一般是用拉拔和热轧减径这两种方法来生产小尺寸的无缝钢管。
虽然拉拔方式可以生产优质管，但是成本较高。
要生产直径小的热轧管，需要用减径机减径。
管坯准备：原料有轧制管坯(圆坯)，连铸管坯，圆锭(1)首先要清理表面缺陷(2)切断，主要冷锯锯断和火焰切割。
定心：在管坯端面中心打孔，防止穿偏， 产生壁厚不均。
冷定心:生产效率低，金属消耗大，准确性好，用于合金，高合金管。
热定心:生产效率高准确性差，利用气动，冲头，打眼。
加热：加热温度应保证穿孔时以塑性最好的温度。
轧管：主要目的是对穿孔后的毛管继续加工，加大延伸，进-步减小截面(主要是压缩管壁)获得较大的轴向延伸，均匀壁厚和外形，使毛管在尺寸精度、表面质量和组织性能上获得改善。
定(减)径：荒管需要在张力减径机组(即精轧机)上进一步成型以达到成品管的要求。
焊接钢管按工艺分：直缝电阻焊、螺旋埋弧焊、直缝埋弧焊咬入角α、压下量∆h 、轧辊直径：Rh ∆=α 变形区长度L=h ∆R变形区长度：轧件与轧辊接触弧的水平投影长度，称为变形区长度轧穿孔过程的咬入条件:斜轧穿孔过程，由于有顶头存在，有两次咬入。
一次咬入:轧件与辊接触而产生的摩擦力将轧件拉入变形区(此时轧件是做螺旋运动)。
轧管工艺流程
轧管工艺流程轧管工艺是一种将钢坯加工成管道的工艺，其具有工艺简单、生产效率高、成本低等优点，是现代钢铁生产中广泛采用的一种技术。
下面我们将针对轧管工艺流程进行整体介绍并详细描述每个环节，希望能够对读者有所帮助。
一、轧管工艺流程1.原材料准备：将钢坯进行切割、热处理等预处理工艺，使其达到生产要求。
2.热轧：将预处理后的钢坯通过热轧机组进行加热和轧制，以形成钢卷。
3.钢卷开卷：将钢卷通过开卷机进行开卷，并利用飞剪机对钢卷进行切割。
4.焊接：将切割后的钢板进行输送，并通过高频焊接技术进行焊接。
5.冷卷：将焊接后的钢管通过冷卷机进行加工，形成成品钢管。
6.成品加工：对成品钢管进行校直、切断等加工工艺，使之符合生产要求。
7.检验：对成品钢管进行外观质量和物理性能等方面的检验。
8.包装和运输：对符合生产要求的成品钢管进行包装和运输。
以上为轧管工艺的整体流程，下面对每个环节进行详细描述。
二、详细步骤分析1.原材料准备轧管的原材料多采用热轧钢板，也有一部分采用冷轧钢板及其他原材料。
对于热轧钢板来说，由于长时间的热轧加工过程，其内部结构已经较为均匀，因此需要对其进行裁切。
裁切工艺的要求是尽可能减少切头和切尾缺陷，同时能够满足不同材料规格及尺寸的需求。
裁切后的钢板还需进行热处理，以消除内部应力，提高钢板性能，这样才能满足后续工艺的需要。
2.热轧钢坯经预处理后，进入热轧机组进行轧制，形成钢卷。
热轧一般使用粗轧和精轧两种轧制工艺。
粗轧采用完成度较低的轧辊进行轧制，使钢坯变形量大，锻造性能得到改变。
粗轧后的钢坯进入精轧机组进行精轧，精轧主要分为单机和多机轧制两种方式。
单机精轧是指通过精轧机组一次性完成轧制的工艺，多机轧制则是通过多台机组的不同轧制次序，逐步完成产品的轧制加工。
3.钢卷开卷轧制完成后的钢卷进入开卷机组，通过卷扬、卷弯等方式将钢卷完成开卷，以进行下一步的加工处理。
为了提高加工效率，减少废料产生，开卷后的钢卷需通过飞剪机进行切割，使之得到符合要求的钢板。
无缝钢管和焊接钢管的区别---补充
无缝钢管和焊接钢管的区别简介：1.外观上，无缝钢管和焊接钢管区别在焊管内壁有焊筋，而无缝的没有。
2.无缝管压力更高，焊管一般在10个左右MPa，现在焊管有做无缝化处理的。
3.无缝钢管是在轧制中一次成型的。
焊接钢管需要卷制后焊接而成，一般有螺旋焊和直焊。
性能无缝管要好一些，当然价也高一些。
1.外观上，无缝钢管和焊接钢管区别在焊管内壁有焊筋，而无缝的没有。
2.无缝管压力更高，焊管一般在10个左右MPa，现在焊管有做无缝化处理的。
3.无缝钢管是在轧制中一次成型的。
焊接钢管需要卷制后焊接而成，一般有螺旋焊和直焊。
性能无缝管要好一些，当然价也高一些。
钢管是一种中空的长条钢材，大量用作输送流体的管道，如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等，另外，在搞弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。
也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。
钢管的分类：钢管分无缝钢管和焊接钢管（有缝管）两大类。
按断面形状又可分为圆管和异形管，广泛应用的是圆形钢管，但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。
对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量，在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格，有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验等。
无缝钢管：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。
无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。
热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。
冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。
热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
第二篇轧制工艺基础
d.采用铸锭的小型生产系统的工艺过程：其 特点是通常在中、小型轧机上用冷的小钢 锭经一次加热轧制成材。 所有采用铸锭的生产工艺都是落后的，已 经或将要遭到淘汰。 不管是哪种类型，其基本工序都是：原料 准备（清理）-加热-轧制-冷却精整处理。
合金钢生产工艺流程
• 可分为冷锭和热锭以及正在发展的连铸坯三种作 业方式。 • 由于对合金钢材的表面质量和物理机械性能等技 术要求比普通碳素钢高，并且钢种特性也较复杂， 故其生产工艺过程一般也比较复杂。 • 除各工序的具体工艺规程会因钢种不同而不同以 外，在工序上比碳素钢多出了原料准备中的退火、 轧制后的热处理、酸洗等工序，以及在开坯中有 时还要采用锻造来代替轧钢等。
2.型钢生产系统：规模往往并不很大。 大型：年产100万t以上； 中型：年产30万-100万t； 小型：年产30万t以下。 3.混合生产系统： 在一个钢铁企业中可同时生产板 带钢、型钢或钢管时，称为混合系统。 • 无论在大型、中型或小型的企业中，混合系统都 比较多，其优点是可以满足多品种的需要。 • 但单一的生产系统却有利于产量和质量的提高。
钢材的冷加工生产工艺流程
• 钢材的冷加工生产工艺流程包括冷轧和冷 拔。 • 其特点是必须有加工前的酸洗和加工后的 退火相配合，以组成冷加工生产线。
有色金属（铜、铝等）及其合金轧 材生产系统及工艺流程
• 铜、铝及其合金的轧材应用比较广泛，其生产系 统规模却不大，一般是以重金属和轻金属分别自 成系统进行生产的，在产品品种上多是板带材、 型线材及管材等相混合，在加工方法上多是轧制、 挤压、拉拔等相混合，以适应于批量小，品种多 及灵活生产的特点和要求。 • 但也有专业化生产的工厂，例如电缆厂、铝箔厂、 板带材厂等。 • 有色金属及合金的轧材主要是板带材，至于型材、 管材乃至棒材则多用挤压及拉拔的方法生产。
钢加工产品分为轧制、锻造钢坯和钢材两大类。
钢加工产品分为轧制、锻造钢坯和钢材两大类。
一、轧制、锻造钢坯轧制、锻造钢坯是用于生产钢材的半成品一般不能直接供社会使用。
轧制钢坯是指对炼钢系统生产的钢锭或连铸坯通过轧钢系统的轧制设备加工成的钢坯锻造钢坯是指对炼钢系统生产的钢锭通过锻造设备加工成的钢坯。
轧制、锻造钢坯产品分类结构如图所示二、钢材钢材是具备了一定质量标准尺寸、形状、化学性能和物理性能并可以直接供社会使用的产品。
一钢材产品的分类钢材用途广泛品种繁多。
为了适应统计、生产、营销、库存等多种管理工作的需要对钢材按各种属性和标志进行归类、分组例如按化学成分、按加工工艺、按品种规格、按用途等进行分类有的采用并列分组有的采用层次分组。
钢材产品的分类结构如图所示二主要钢材类别、品种的名词解释1、型钢型钢是指产品断面形状如字母H、I、U、L、Z、T等较复杂形状的钢材。
生产方法主要有热轧、冷轧、挤压、锻压、冷拔等。
型材产品断面形状复杂、品种规格繁多。
按断面高度分为大型型钢、中小型型钢按断面形状分为H型钢、I型钢工字钢、U型钢槽钢、L型钢角钢、球扁钢等。
型材广泛应用于国民经济各部门如工字钢主要用于建筑构件、桥梁制造、船舶制造等槽钢主要用于建筑结构、车辆制造等窗框钢主要用于工业和民用建筑等。
2、板带板带是指其厚度尺寸远远小于其宽度、长度尺寸的钢材呈单张平板或卷状一般用厚×宽×长表示其规格。
呈单张的称为钢板呈卷状的称为钢带。
钢板按厚度分为特厚板、厚板、中板、薄板按生产方法分为热轧板、冷轧板按表面特征?治 菩堪濉⒍莆 濉⑼坎惆宓劝从猛痉治 帕喊濉⒐ 濉⒃齑 濉⒆凹装濉⑵ 蛋濉⒌绻じ职宓劝锤值幕 С煞址治 呛辖鸶职濉⒌秃辖鸶职濉⒑辖鸶职搴筒恍飧职濉８执 纯矶确治 砀执 ⒄ 执 ８职濉⒖砀执 ⒄ 执 那 职床 费槭杖肟馐钡男翁 娓窠 腥范ā０宕 陌匆陨细髦址掷嘧酆戏治 睾癜濉⒑癜濉⒅邪濉⑷仍 “濉⒗湓 “濉⒅泻窨砀执 ⑷仍 】砀执 ⒗湓 】砀执 ⑷仍 执 ⒗湓 执 ⒍撇惆宕 ⑼坎惆宕 ⒌绻じ职宕 ?3个品种。
钢管的分类及用途
钢管的分类及用途钢管是一种常见的金属制品，根据不同的标准和性能要求，可以被分类为多种类型。
以下是钢管的主要分类及其常见的用途。
1.焊接钢管：焊接钢管是通过将热轧或冷轧的钢板或钢带弯曲成圆筒形，然后进行焊接制成的。
这种管材广泛用于石油、天然气、水务、化工等行业的输送管道，具有良好的耐压和耐腐蚀性能。
2.精密钢管：精密钢管的内外壁光滑，尺寸精确，直径和壁厚的公差较小。
它通常用于制造高精度仪器、机械设备和汽车零部件，如汽车传感器、液压缸和精密轴承等。
3.热轧钢管：热轧钢管是将加热的钢坯通过连续轧制，经过多道次的扩径和减径加工而制成的。
它的表面粗糙度较高，但机械性能强，主要用于建筑结构、机械设备和液压系统等领域。
4.冷拔钢管：冷拔钢管是将热轧的钢管进行冷拔加工而制成的，具有较高的尺寸精度和表面光洁度。
它广泛应用于制造高精密的机械零部件、液压和气动系统的管道以及汽车制造等领域。
5.不锈钢管：不锈钢管是由含有铬元素的钢制成，具有良好的耐腐蚀性能和机械性能，被广泛应用于化工、食品加工、医疗器械和建筑装饰等领域，以满足高要求的清洁度和耐腐蚀性。
6.高压锅炉管：高压锅炉管通常使用碳素钢制成，承受高温和高压环境的能力强。
它主要应用于电站锅炉、核电厂和化工厂的锅炉和加热设备。
7.结构钢管：结构钢管适用于建筑、桥梁和机械制造等领域。
它的尺寸和壁厚一般较大，可以根据工程需求进行裁切和连接。
8.液压管：液压管是用于输送高压液体或气体的管道，被广泛应用于液压和气压系统。
其制造材料通常为碳素钢、合金钢和不锈钢。
9.高温合金钢管：高温合金钢管能够承受高温下的高压环境，通常用于高温炉、锅炉和石油化工等行业的设备。
10.螺旋钢管：螺旋钢管具有较好的韧性和强度，适用于输送油、天然气、水和排放废气等长距离、大流量的管道。
总结起来，钢管具有广泛的用途，包括输送液体和气体、建筑结构、机械制造、煤矿、石油化工、食品加工、航空航天等领域。
此外，在现代化的工业制造和建筑领域中，钢管还被广泛应用于高强度材料和可靠的管道系统。
塑性成形第14章塑性加工工艺(轧制挤压)
品表面光洁、板形平直、尺寸精度高和机械性能好。 工艺特点： （1）加工温度低，产生加工硬化，需要中间退火。 （2）采用工艺冷却和润滑 （3）张力轧制
管材轧制
（1）压下量
h h0 h1 h 2R(1 cos)
咬入角 entering angle
D R
O
（2）变形区长度
l2 R2 (R h )2 2
h0
a
A
C
B
l
h1
l Rh (h2 ) Rh 4
b1
b0
tg
R
Rh ( h)
h R
2
h 2R
（3）延伸系数 λ=L1/L0
（4）压下率Biblioteka 表面夹杂暴露在钢材表面上的非金属物质称为 (1)钢坯带来的表面非金属夹杂物。 表面夹杂,一 般呈点状、块状和条状 (2)在加热或轧制过程中，偶然有非金 分布，其颜色有暗红、淡黄、灰白等， 属夹杂韧(如加热炉的耐火材料及炉 机械的粘结在型钢表面上，夹杂脱落 渣等)，炉附在钢坯表面上，轧制时 后出现一定深度的凹坑，其大小、形 被压入钢材，冷却经矫直后部分脱落 状无一定规律。
名。例工、槽、角钢的腿长、腿短、腰 (2)切深孔切人太深，造成腿长无法消除。 厚、腰薄及一腿长，一腿短。
斜轧穿孔生产管材
板带材轧制
特点：宽厚比（B/H）大 规格：中厚板（中板4~20mm，厚板20~60mm，
特厚板60mm以上） 薄板和带材（0.2~4mm） 极薄带材和箔材（0.001~0.2mm） 技术要求： 尺寸精度、板形、表面光洁度、性能
无缝钢管焊接工艺流程
无缝钢管焊接工艺流程一、工艺流程概述无缝钢管焊接工艺是将无缝钢管两端进行焊接，使其形成一个无缝钢管的连续管体。
该工艺流程包括热轧制管、穿孔、酸洗、冷拉、四辊退火、直径定型、焊接、尺寸检测等环节。
本文将分别介绍每个环节的工艺流程以及注意事项。
二、热轧制管热轧制管是无缝钢管焊接工艺流程的第一步，它主要通过热轧技术将钢坯加热到适当温度，然后通过轧制机械加工成无缝钢管。
具体的工艺流程如下： 1. 钢坯选择：选择合适的钢材作为钢坯，通常选用低碳钢、合金钢等。
2. 钢坯加热：将钢坯送入加热炉进行加热，通常温度控制在1100°C左右。
3. 热轧轧制：将加热后的钢坯通过轧制机械进行轧制，使其形成管状。
4. 冷却：经过轧制后的管材经过自然冷却或水冷却，使其达到室温。
三、穿孔穿孔是无缝钢管焊接工艺流程的重要环节，它主要通过穿透钢坯来形成无缝钢管。
具体的工艺流程如下： 1. 准备穿孔机：选择合适的穿孔机，并保证其处于正常工作状态。
2. 定位钢坯：将热轧制成的管坯放入穿孔机中，并通过定位装置进行固定。
3. 穿孔：启动穿孔机，使其运转起来，通过高速旋转的钻头对钢坯进行穿孔。
四、酸洗酸洗是无缝钢管焊接工艺流程中的一项必要工艺，它能去除管材表面的氧化铁皮，提高无缝钢管的表面质量。
具体的工艺流程如下： 1. 准备酸洗槽：选择合适的酸洗槽，并加入适量的酸洗液。
2. 洗净钢管：将穿孔后的无缝钢管放入酸洗槽中，确保完全浸泡其中。
3. 酸洗：将酸洗槽加热至适当温度，并保持一定时间，使酸洗液对钢管进行清洗。
五、冷拉冷拉是对无缝钢管进行尺寸调整的重要环节，通过冷拉可以获得更加准确的管径和壁厚。
具体的工艺流程如下： 1. 准备冷拉机：选择合适的冷拉机，并保证其处于正常工作状态。
2. 弯管预处理：将经过酸洗的无缝钢管放入弯管机中，对其进行预处理。
3. 冷拉：启动冷拉机，通过控制机械参数，对无缝钢管进行冷拉，使其达到所需尺寸。
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①高频感应焊接原理
钢管从感应圈中间通过，当感应圈中通高频电流 时产生高频磁场。因而在钢管中产生涡流电流经 Ｖ形缺口。管坯因自身阻抗而迅速被加热到焊接 温度。同时加压焊合。
加热Ｖ形缺口的电流称高频感应焊接电流，沿管 坯横截面外周向内层流动的循环电流，加热管坯 周身，是损失。
为增加焊接电流，减少循环电流，在坯中心放一 磁棒，增加管坯内表面感抗。
• 锯切、定径、冷却、精整、试验、打印。
二、几种大口径电焊钢管的生产方法
（１）螺旋焊管：生产大口径管的有效方法，用 一种宽度的带钢可生产多种规格钢管。 设备费用少，美国等国已生产出了３ｍ直径以 上，厚２５.４ｍｍ螺旋管。
（２）ＵＯＥ法电焊管（直缝）
• 厚钢板经刨边和预弯边，预焊，内埋弧焊，扩径等。 • 生产范围406～1620mm直径。 • 适于大批量少品种专用管生产，是高压线输送管的主
➢ 两个基本工序：成型、焊接 ➢ 不同成型、焊接方法＋产品范围→命名焊管机组 ➢ 如：20～120连续高频电阻焊管机组
↓ 外径范围20～120mm、连续成型、高频电阻焊
➢生产方法：螺旋焊、排辊成型、高频电焊、履带式成型
常用的焊管生产
从上面表中看出，常用的焊管生产方法有炉焊和电弧焊两大类!
一、炉焊法生产钢管：将焊管坯加热至 1350～1400℃的焊接温度。然后通过成 型焊接机或焊管模（非连续炉焊）受压成 型并焊接成钢管的过程。
成本低：炉焊管比电焊管低Байду номын сангаас０％，比无缝管低３０％。
２.焊缝强度差：较电焊管低，用于焊接低碳沸腾钢管，作为 水管，煤气管，电缆护管及结构钢管。
➢ 按生产品种分类： 大型 Φ25～100 中型 Φ15～75 小型 Φ5～40
焊管生产方法及工艺流程简介
管坯（钢板或带钢）→弯曲成型（热成型、冷成型） →要求横断面形状→焊接→将焊缝焊合→钢管。
2.高频接触焊、高频感应焊
高频焊接是发展趋势， （２００～４５０赫兹） 。
①高频接触焊
利用铜合金制造两块接触片，分别与管坯两边缘接 触：
1. 电流从一个接触片沿Ｖ形缺口流向另一个接触片， 电流频率高，而产生集肤效应和邻近效应使Ｖ形缺 口在瞬间被加热到焊接温度，同时加压焊合成钢管；
2. 另一部分电流从一个接触片经管坯流向另一个接触 片作为热损失而消耗掉。
焊接钢管生产
焊接钢管的概念
1 定义： 焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型 后焊接制成的钢管
2 焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备投 资少，但一般强度低于无缝钢管。20世纪30年代以来，随着 优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步， 焊缝质量不断提高，焊接钢管的品种规格日益增多，并在越 来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为 直缝焊管和螺旋焊管。
：
高频感应焊接图示
3 直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。 螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管 径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊 管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加 30~100%，而且生产速度较低。
特点及分类
１.生产率高：成本低，机械化及自动化程度高，速度达 480～630m/min，例如炉焊机组比同规格电焊机组生产 率高６～７倍。
要生产方法。
（３）排辊成形电焊管生产方法
• 生产直径457～1270mm，壁厚最大22．2mm。
• 用排辊成形→高频焊接→定径等
• 原料钢板、带卷
成型原理图
三、电焊焊接法（中小口径）
1.低频电流（１５０～３６０赫兹）焊接－>电阻焊接钢管。
原理：利 用通过成 型后的管 坯边缘Ｖ 形缺口的 电流产生 的热量， 将焊缝加 热至焊接 温度然后 加压焊合。
•吹风的目的，去 除表面氧化铁皮(使 边部温升)、夹杂。 •带钢导向定位， 防缝口扭曲
• 布置结构：带钢经过6～14机架组成的成 型焊接机进行成型并焊接，二辊式相邻机 架互为90º布置。
• 第一架立辊（成型机架）与第二架水平辊 （进行锻接）间有风管。
• 第二架以后各架均起减径作用，每架减径 量为5～8%。