轧管工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》
热轧无缝钢管工艺流程

热轧无缝钢管工艺流程热轧无缝钢管是一种常用的钢铁制品,广泛应用于石油、天然气、化工、电力、航空等领域。
本文将详细描述热轧无缝钢管的工艺流程,包括原材料准备、加热和轧制、冷却和修边等步骤。
1. 原材料准备热轧无缝钢管的原材料通常为圆坯(也称为毛坯)。
圆坯是通过连铸或锻造制成的,其直径和长度根据不同规格的钢管需求而定。
在生产之前,需要对圆坯进行外观检查和化学成分分析,确保其质量符合要求。
2. 加热和轧制2.1 加热圆坯需要经过加热处理,以提高其塑性和可变形性。
加热通常采用感应加热或火焰加热的方式进行。
在感应加热中,圆坯通过感应线圈中的电流产生涡流,并且由于涡流效应而发生加热。
火焰加热则是利用火焰的高温将圆坯加热至适当的温度。
2.2 轧制加热后的圆坯被送入轧机,经过一系列的轧制工序进行塑性变形。
首先,圆坯通过粗轧机进行初步轧制,将其直径减小到一定程度。
然后,通过中间轧机和精轧机进行进一步的轧制,使钢管直径逐渐减小,并且壁厚逐渐增加。
在这个过程中,可以根据需要使用多辊轧制机、斜辊轧制机等不同类型的设备。
3. 冷却和修边3.1 冷却经过轧制后的钢管需要进行冷却处理,以恢复其力学性能和尺寸稳定性。
通常采用水冷或气冷的方式进行。
水冷可以快速降低钢管温度,并且具有良好的冷却效果;气冷则相对较慢,但可以避免钢管表面出现水迹等问题。
3.2 修边经过冷却处理后的钢管可能存在一些缺陷或不规则形状,需要进行修边操作。
修边主要是通过切割或磨削等方式将钢管两端的不规则部分去除,使其具有一定的平整度和尺寸精度。
4. 检测和包装4.1 检测热轧无缝钢管在生产过程中需要进行多种检测,以确保其质量符合要求。
常见的检测方法包括尺寸检测、外观检查、化学成分分析、力学性能测试等。
通过这些检测手段,可以对钢管的尺寸、表面质量、化学成分和力学性能等进行全面评估。
4.2 包装经过检测合格的热轧无缝钢管需要进行包装,以便运输和储存。
常见的包装方式包括捆扎包装、打包包装等。
管坯准备——《热轧无缝钢管实用技术》

如果 穿 孔机 的能 力不 能满 足穿 孔工 艺要 求 ,或
采用钢锭 、连铸坯 、轧制坯 、锻坯或离心铸造的空 容易产生穿孔内折时 ,可采用机械加工 的方式 ,沿
心坯等作为坯料 。由于管坯的质量在很大程度上决 管 坯 中心 钻 一 个 60~200 mm 的通 孔 。 中 C,:/L的大
定 了无缝 钢 管 的质量 ;因此 ,管坯 准备 尤 为重要 。 小取决 于管坯 尺寸 和穿 孔机 的能力 。管坯直径 越大 ,
管 坯准 备包 括管 坯种 类 和规格 的选 择 、成 分 和 中心孔越 大 ;穿孔 机 的能 力越 大 ,中 C,:/L越小 。
组 织 的化 (检 )验 、表 面 缺 陷 的检 查 与 清理 、切 断 、 1.3 管 坯质 量要 求
定 心等 。
管 坯 的质 量 指 标 主 要 包 括 表 面 质 量 、尺 寸 精
用。对从事热轧无缝钢管生产科研 的工程技术人 员
当管坯成分的均匀性 、夹杂物含量或气体含量
有一定的参考价值。可用作无缝钢管制造企业的职 有 严格 要求 时 ,一般 要选 用 电渣钢 管坯 或 经过 真 空
工培训教 材 。
冶 炼 的管坯 。
无 缝 钢 管 视 其 生 产 方 式 (或 工 艺 )的不 同 ,可
一 般来讲 ,钢管厂都会选用经过精炼 的转炉钢
分析 了热轧 无缝钢 管各 生 产工序 产 品质 量缺 陷的成 或电炉钢连铸 圆管坯。当钢种或规格不能连铸时 ,
管坯加热工艺技术——《热轧无缝钢管实用技术》

过轧制的管坯 ,其导热能力比铸造的好 ;经过退火 射热 全部 透过该 物体 ,则 称这 种物体 为透 过体 。实
的管坯 ,其导热能力比未经退火的好;碳素钢管坯 际上 ,在 自然 界 中 ,绝对 黑体 、绝对 白体 和绝 对 透 的导 热 能 力 比合金 钢 管 坯 的好 ;管 坯 的碳 含 量 越 过体 都是 不存 在 的。物体 对辐 射能 的吸 收 、反 射 和
热。对流传热的效果 ,一方面与流体和固体之间的 速度 有着决 定性 的意 义 。
温差有关 ,两者温差越大 ,则传热效果越好 ;另一 1.2 管坯 加热 过程
方面 ,它还与流体的种类和性质 ,流动的方式 、速
管坯加 热 时 ,燃 料燃烧 所 产生 的炉气 是炉 膛 的
STEEL PIPE Aug.2018,Vo1.47,No.4
问 ,或在不同温度 的两个物体接触时 ,通过分子 、 上 ,当物体接受热射线 时 ,与光线落到物体上 一
原子及 自由电子等微观粒子的热运动 ,将热量 由高 样 ,有 3种 可能 的情 况 :一 部分 被 吸收 ,一 部 分被 温部分传递到低温部分 的现象。坯料加热时 ,由表 反射 ,另一部分透过物体继续向前传播。若落在物
及 里的传热 、热端 向冷端 的传热等 ,都是传 导传 体上 的全部 辐 射热都 被该 物体 吸收 ,则称 这种 物体
热 。传导 传热 时 ,管 坯 的导热 能力 与管坯 的化学 成 为黑体。若落在物体上的全部辐射热都被该物体反
分 、组织结 构 和热处 理状 态有很 大关 系 。例如 ,经 射 出去,则称这种物体为 白体。若落在物体上的辐
流传热有着本质的区别 :首先 ,辐射是一切物体 固
1 管坯加热 的基本原理
轧管工艺技术(Ⅶ)——《热轧无缝钢管实用技术》

78
技术讲座
(a) 孔型横截面
(b ) 孔型纵截面
图 1 6 周期轧管机孔型形状示意
(a) 空轧段实现送进和翻转
(b ) 锻轧段实现减径和减壁
(c) 精轧段实现均壁
(d ) 终轧段脱离轧辊表面
图 1 7 周期轧管机轧制过程示意
K= Dg+E
(76)
式 中 Z)g ---- 轧辊直径,m m ;
E ---- 辊 缝 ,m m 〇
技术讲座
77
轧 管 工 艺 技 术 (W )
- 《热 轧 无 缝 钢 管 实 用 技 术 》
4 周期轧管工艺技术
周期轧管法是利用喂料器将穿有芯棒的毛管送 到 轧 管 机 前 台 ,周 而 复 始 地 把 毛 管 送 人 与 喂 料 方 向 反 向 旋 转 的 2 个轧辑所组成的孔型中轧制,将一支 毛 管 分 若 干 次 ,逐 段 轧 制 成 尺 寸 和 质 量 符 合 要 求 的 荒管的一种乳管方法。
周期轧管机是所有轧管机中减径量和减壁量最 大 的 轧 管 机 ,延 伸 系 数 可 达 1〇 ~20。其乳制过程可 分为毛管的送进和翻转、锻 乳 、精 轧 、脱 离 4 个阶 段 ,如 图 1 7 所 示 ,对 应 孔 型 的 空 轧 段 、锻 轧 段 、
精轧段和终轧段的终了位置分别为4 、B 、C 、£>各
( 3 ) 减 壁 量 A S 。A S 为 :
A 毛管壁厚,m m ;
S 〇— 荒管壁厚,m m 。
一 般 A S 取 20〜90 m m ; 使 用 大 直 径 轧 辊 、乳
( 2 ) 减 径 量 A /)。A /)为 :
AD= Dm- D〇
(77)
式 中 ----毛管直径,m m ;
钢管精整工艺和检(化)验技术——《热轧无缝钢管实用技术》

78技术讲座钢管精整工艺和检(化)验技术——《热轧无缝钢管实用技术》经过热轧或热处理之后的钢管,需经过精整并经检(化)验合格之后才能交付给用户。
钢管精整包括冷却、切断、矫直、端面加工、缺陷修磨、检查、检验、涂层、喷印和包装等。
钢管检(化)验包括内外表面检测、外径和壁厚测量、测长、称重以及力学性能、工艺情况检验、无损探伤、液压试验、成分检验和高低倍检验等。
1钢管冷却钢管在链式或步进式冷床上冷却时,为提高冷却的均匀性,减小弯曲度,钢管在冷床上移动的过程中,应保持匀速转动。
1.1冷却时间的计算冷却时间t的计算公式为:t=GSt/F(1)式中G----每米钢管质量,kg/m;F——每米钢管的外表面面积,m%n;A?——与钢管壁厚和空气流动速度有关的系数,h-m2/kg o碳素钢管的・取值见表1。
合金钢管和耐蚀、高温合金钢管在表1数值的基础上适当增加一定比例(10%~30%)。
表1碳素钢管的冷却系数A钢管壁厚/mm 空气流动速度/(nrs-1)冷却系数/(h-m2-kg-')冷却到loo r冷却到50X.2000.0120.0182020.0070.0105000.0130.0215020.0090.01310000.0150.02210020.0110.016为保证钢管性能,需要进行强化冷却时,可采用轴流风机或水雾冷却等方式来改善冷却条件,提高冷却速度。
1.2冷床链条移动速度和冷床长度的计算(1)链条移动速度的计算公式为:V.=pK e/60(2)式中----链条移动速度,mm/min;P一一每小时冷却的钢管支数,支/h;K°----链条节距,mm。
(2)冷床长度的计算公式为:L c=V c t=pK c t/60式中Lc----冷床长度,mm;t----冷却时间,min。
2钢管切断钢管切断的方式有切管机切断和排管锯切断。
目前,大多采用排管锯切断。
2.1排管锯锯切时间计算排管锯锯切时间T的计算公式为:T=T l+T2(3)式中八——纯锯切时间,s;T2——辅助时间(包括下锯、抬锯、夹紧和钢管输送的时间),So2.2排管锯锯切能力计算(1)锯切行程的计算锯切行程是指从锯片开始接触钢管至锯断一排钢管为止的行程,计算公式为:S=d_\/(2irg_)2_[(pT)D才+0+c(4) 2V222式中S----锯切行程,mm;D]----锯片直径,mm;D----钢管直径,mm;p r------排钢管的支数,支;C----锯切行程余量,取30mm0(2)锯切速度的计算公式为:Vj=nZAS(5)式中Vj----锯切速度,mm/s;n----锯片转速,r/min;Z——锯片齿数,个;△S——每齿锯切量,取0.08-0.10mm o(3)纯锯切时间的计算公式为:T}=S/Vj(6)STEEL PIPE Feb.2021,Vol.50,No.1钢管2021年2月第50卷第1期技术讲座79(4)锯切能力的计算公式为:A=60r )p/T(7)式中A ----锯切能力,支/min;r\----效率系数,取0.70~0.75。
管坯穿孔工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》

管坯穿孔工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》成海涛;李赤波;李晓【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】3页(P81-83)【作者】成海涛;李赤波;李晓【作者单位】;;【正文语种】中文3 二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整二辊斜轧穿孔机的工艺参数设计与调整的目标是:管坯咬入平稳,穿孔过程稳定,顶杆无明显抖动,抛钢顺利;毛管尺寸合格、壁厚均匀、内外表面质量良好;穿孔机主传动电机负荷正常。
二辊斜轧穿孔机工艺参数的调整主要包括:轧制中心线、轧辊间距、椭圆度系数、顶伸量、喂入角、辗轧角、扩径量、抱辊位置、轧辊转速、导盘速度和导盘位置等。
3.1 轧制中心线调整轧制中心线应与穿孔机孔型中心线重合或比穿孔机孔型中心线低0~5 mm;两个轧辊的喂入角相等、辗轧角相同。
更换管坯规格以后,要检查穿孔机前台受料槽的高度和下导板的高度是否满足轧制中心线调整的要求。
3.2 轧辊间距调整轧辊间距E是指两个轧辊在孔喉处的距离,它反映了管坯在孔喉处总减径量的大小,是最主要的调整参数。
它与管坯和毛管的尺寸有关,也与轧制负荷有关,按照轧制表的设计值进行调整。
一般来讲,E值为:3.3 椭圆度系数调整椭圆度系数ξ是指在轧辊孔喉处两个导板(导盘)的距离A与两个轧辊的距离E的比值,即:椭圆度系数ξ的大小,反映金属的横向变形程度,影响毛管的直径。
ξ越大,金属的横向变形增大,管坯中心区的金属受到的拉、压应力值增大,容易过早形成孔腔,毛管内表面出现裂纹的可能性加大。
ξ太小,顶头的阻力增加,寿命降低,轧制负荷增大,不利于穿孔过程的顺利进行。
椭圆度系数ξ一般取1.05~1.15为宜,穿轧厚壁钢管和合金钢管管坯时,ξ取小值。
3.4 顶伸量调整顶伸量表示顶头头部伸过轧辊轧制带起始点的距离。
顶伸量L d为:式中D r——顶头头部前端处管坯截面直径,mm。
D r是未知数,它是通过顶头前压下率来确定的。
顶头前压下率ε为:顶头前压下率ε可参考以下值:穿孔碳素钢管坯,ε取4%~9%;穿孔低合金钢管坯,ε取4%~8%;穿孔高合金钢管坯,ε取4%~6%。
轧管工艺技术(1)——《热轧无缝钢管实用技术》

78技术讲座轧管工艺技术(I)-《热轧无缝钢管实用技术》轧管工序的主要任务是将芯棒穿入毛管内孔,在外部工具(轧辐或银模)的作用下,压缩毛管的外径和壁厚,从而获得尺寸和质量符合要求的荒管。
按轧管机的结构和金属变形方式的不同,可将轧管机分为纵轧管机和斜轧管机。
纵轧管机主要有连轧管机、顶管机(CPE)、自动轧管机、周期轧管机、挤压管机和径向锻管机等;斜轧管机主要有阿塞尔(Assel)轧管机、狄塞尔(Diescher)轧管机、精密(Accu Roll)轧管机、斜轧扩管机和行星轧管机等。
轧管机按机架数量的多少,可分为单机架轧管机和多机架轧管机。
单机架轧管机有自动轧管机、阿塞尔轧管机、狄塞尔轧管机、精密轧管机、周期轧管机、挤压管机、径向锻管机和行星轧管机等。
多机架轧管机有连轧管机和顶管机等。
目前,使用最为广泛的是限动芯棒连轧管机和精密轧管机,其次是周期轧管机、阿塞尔轧管机、挤压管机和顶管机。
行星轧管机还处在推广应用阶段。
1连轧管工艺技术1.1连轧管机概况连轧管法是将经过润滑后的长芯棒穿入毛管内孔,芯棒和毛管一同连续通过多个呈串列布置的轧车昆孔型,将毛管轧制成符合尺寸和质量要求的荒管的一种轧管方法。
早在1843年,就有人开始研究连轧管法,历经几代人对连轧管工艺、芯棒操作方式、机架数、机架形式和传动方式等方面的研究和生产实践,连轧管技术日臻成熟,连轧管机已成为当今业界首选的无缝钢管轧机。
连轧管机的最大延伸系数可达3.5-6.0,荒管最大出口速度可达5~7m/so其主要特点是生产能力大,生产效率高;所轧制的荒管长度长,产品质量好,规格范围广等。
连轧管机按机架型式不同,可分为二辘式连轧管机和三银式连轧管机;按芯棒操作方式的不同,可分为全浮动芯棒连轧管机、限动芯棒连轧管机和半浮动(也称半限动)芯棒连轧管机。
限动芯棒连轧管机的芯棒循环可分为芯棒在线回退和线外循环两种。
二辐式连轧管机由两个轧槽组成孔型,相邻机架的轧银呈90。
管坯穿孔工艺技术(Ⅰ)——《热轧无缝钢管实用技术》

STEEL PIPE Oct.2018,Vo1.47,No.5
钢 管 2018年 10月 第 47卷 斜 轧 穿孑L机 的主 要 技 术 参 数
潍 79
定 心 ,穿 孔后 的 毛管前 端壁 厚不 均 长度 明显增 加 。 (4)孔 型 的封 闭 性 差 ,穿 孔后 毛 管 容 易 出现
二 辊斜 轧穿 孔 机 的轧 辊 可水平 布 置 ,也 可 垂直 布置 。轧辊 形状 有桶 形辊 和锥 形辊 两种 。与桶 形辊 斜 轧穿 孔机 相 比 ,带 导盘 的锥 形辊 斜轧 穿孑L机 具有 以下 主要特 点 。
(1)可穿轧 高合 金钢 等低 塑性难 变 形金 属 。锥 形 辊斜 轧穿 孔机 的轧 辊直 径 由人 口向出 口方 向逐渐 增 大 ,轧辊 的线 速度 也 随之相 应增 加 ,它正 好 与金 属 变形 的流 动速 度逐 渐增 加相 一致 。其 作用 :一是 “拉 着 ”金 属 向 出 口方 向 流 动 ,有 利 于 抑 制 孔 腔 产 生 ;二 是减 少 了毛 管 的扭 转 变形 ,减小 (甚 至消 除 ) 了毛管 的周 向剪 切应 力 。二 者都有 利 于高合 金 管坯 的穿孑L。
1 二辊斜轧穿孔机和三辊斜轧穿孑L机 的特点
1.1 二 辊斜 轧穿 孔机 的特 点 二辊斜轧穿孑L机由两个主动旋转 的轧辊 、两个
主动旋转 的导 盘 (被 动 的导 板或 导辊 )和顶 头构 成 环 状 孔型 。穿 孔过 程如 下 :管坯 被轧辊 咬入后 螺旋 前 进 ,管坯 中心 区的金 属受 到拉 、压应 力 的反 复作 用 形 成疏 松 ,在轧 辊 压 缩 管坯 外 径 的 同 时 ,导 盘 (导 板 或 导辊 )限制 金 属 的横 向宽 展 ,随着 管坯 的不 断 前 进 ,在顶 头 的作 用 下 ,将 实 心 圆管坯 穿轧 成 空心 毛 管 。若 在 顶头 接触 管坯前 ,管坯 的 中心疏 松不 断 扩 大并 已形 成 了“孔 腔”,毛管 容易产 生 穿孑L内折 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
80技术讲座轧管工艺技术(H)—《热轧无缝钢管实用技术》1.4连轧管机工具设计连轧管机的工具设计包括轧辐尺寸、孔型形状、芯棒长度和轧辐及芯棒的化学成分设计等。
1.4.1轧辐1.4.1.1轧银尺寸(1)轧辐直径。
轧银直径的大小主要考虑轧制的钢管尺寸、咬入条件、轧制速度、轧辐强度、轧银重车次数(直径总重车量WlOOmm)、轧机结构等因素。
一般来讲,连轧管机的前1~3号机架使用同一直径的轧辐,其余机架使用另一直径的轧辐。
对于二银式连轧管机而言,轧辗直径Q可用公式(16)计算:D”=2Dh+(150~250)(16)式中D h——在该轧辐孔型中轧制的最大荒管直径,mm。
(2)轧辗长度。
轧车昆长度L f可用公式(17)计算:Z,g=(0.6~0.8)Z)g(1刀1.4.1.2轧车昆孔型(1)孔型特征参数。
二棍式连轧管机常用孔型如图6所示,包括:椭圆孔型(a)、带圆弧侧壁的圆孔型(b)、带直线侧壁的圆孔型(c)和圆孔型(d)。
每个孔型由上下两个轧槽组成,每个轧槽由槽底、开口侧壁、辗缝和辐缝与侧壁交接处的圆弧组成。
孔型主要特征参数有:孔型高度力、孔型宽度B、车昆缝值S、槽底半径/?、侧壁圆弧半径p、侧壁开口角%连接弧半径r和孔型偏心距e。
孔型的宽高比(B/4)称为孔型椭圆度系数,用&表示。
(2)孔型特征参数计算。
①对于椭圆孔型,槽底半径R和偏心距e可由公式(18)-(19)计算:R=(B2+a2)/(44)=4(严+1)/4(18)e=(B2-A2)/(44)=A(F_1)/4(19)②对于带圆弧侧壁的圆孔型,槽底圆弧半径R和侧壁圆弧半径p可由公式(20)-(22)计算:R=A/2(20)B=^A(21)_(B2+A2-2BA cos<p)_人(g2+i_2gcos卩)4(4-Bcos<p)4(1-gcos卩)(22)③对于带直线侧壁的圆孔型,槽底圆弧半径R和孔型宽度B可由公式(23)-(25)计算:④连接弧半径r。
R=A/2(23)B=A/cos cp(24)右二1/cos(P(25)连接弧是孔型侧壁圆弧(或直线)与孔型中心线的公切圆弧,连接弧半径r的大小与连接弧角(连接弧与孔型侧壁圆弧和连接弧与孔型中心线在相切处所对应的圆心角)的大小有关,连接弧角一般取8。
~15。
从入口机架到岀口机架逐渐减小。
当连接弧角确定之后,连接弧的圆心就是两个相切点圆弧法线的交点,可用作图法得到连接弧半径r,也可通过平面几何的计算方法求出连接弧半径r。
⑤孔型侧壁开口角卩。
由于孔型侧壁开口角卩的存在,芯棒与毛管内壁之间在孔型侧壁凸缘处有一定的间隙。
孔型顶部区域的金属在轧辗和芯棒的作用下,发生减径、减壁变形并产生延伸。
孔型侧壁处不与工具接触的金属受到孔型顶部金属延伸的影响,产生拉应力而发生拉伸变形。
在这一过程中,孔型侧壁处受拉的金属,又会抑制孔型顶部金属的延伸,使其产生压应力,使得二者的变形协调一致。
由此可见,影响 毛管外表面与轧辘接触面积以及毛管内表面与芯棒接触面积的孔型侧壁开口角卩的大小,影响着变形区中金属的应力状态和大小。
若孔型侧壁处的金属受到的拉应力太大,贝IJ此处的金属被“严重拉薄”,孔型会出现“欠充满”,从而导致荒管的圆度和尺寸精度达不到要求。
若拉应力太小,此处的金属岀现“堆积”,孔型会出现“过充满”,导致荒管产生“耳子”,严重时会产生“飞翘”,甚至会造成轧卡。
在某一机架中,当荒管出现“耳子”以后,会增加后续机架的压下量,产生新的“耳子”。
这种恶性循环一STEEL PIPE Apr.2019,Vol.48,No.2钢管2019年4月第48卷第2期技术讲座81直要延续到成品机架。
造成荒管尺寸超差或产生轧 折缺陷。
所以,在设计孔型侧壁开口角时(一般为30。
~40。
),要考虑孔型顶部区域和孔型侧壁处的金 属横截面积大小,使其满足金属流动基本方程。
即:a A +a f A z =0 (26)式中a ——孔型顶部区域的轴向压应力,MPa;E ——孔型侧壁处金属的轴向拉应力,MPa;4——孔型顶部区域金属的横截面面积, mm 2;卅——孔型侧壁处金属的横截面面积,mnf 。
(3)孔型设计步骤。
第一步:输入经验数据,包括延伸系数、偏心距、椭圆度系数、孔型侧壁开口角度、棍缝值、金属横截面面积等。
第二步:将给定的经验数据分别代入孔型参数 计算式中,计算出孔型参数特征值。
第三步:根据设计的孔型形状,计算出孔型出口的荒管横截面面积.以期满足给定的延伸系数。
第四步:当荒管横截面面积、延伸系数与给定值存在较大差别时,修正给定的槽底圆弧半径和经 验参数°1.4.1.3轧车昆材质连轧管机的轧辘分球墨铸铁辐和锻钢辑两种。
球墨铸铁辐具有优良的耐磨性、较高的强度和一定的韧性,被广泛采用。
锻钢辗的强度高,韧性好,并有较好的咬入特性和抗冲击能力,多被用于大直 径连轧管机的大孔型系列前两架上(其他机架采用球墨铸铁辗),但锻钢辘的成本高,没有球墨铸铁车昆耐磨。
球墨铸铁辗既可采用静态浇铸,也可采用离心复合浇铸。
离心复合浇铸的连轧棍较静态浇铸的连轧银组织致密、耐磨性好。
离心复合浇铸的连轧银按工作层又分为贝氏体球墨铸铁辗和无限冷硬铸铁辗。
贝氏体球墨铸铁辐的工作层金相组织为:贝氏体+适量碳化物+残余奥氏体+球状石墨。
无限冷硬铸铁辐的工作层的金相组织为:珠光体或贝氏体+碳化物+片状石墨。
目前,广泛采用组合式连轧辗,即将辗环镶嵌在银轴上。
这种组合式连轧辗的辗环采用离心复合 浇铸的球墨铸铁辘.其车昆面硬度高、耐磨性好;轴则采用强韧性髙的锻钢制作。
两种材料的组合,有利于提高轧棍的整体性能,并降低轧辗的消耗。
连轧棍的使用环境十分恶劣,通常的失效形式是孔型磨损,辗面产生热裂纹、剥落掉块、烙伤和轧辐断裂等。
连轧辐的化学成分见表3,力学性能应满足表4的要求。
表3连轧辐化学成分(质量分数)%分类CSi Mn P S Ni Cr Mo Mg RE离 心工 作贝氏体球 墨铸铁3.0~3.61」~2.2O.3-O.8W0.05W0.032.5-3.53.5-4.5W0.50.6-1.0^0.04微量层无限冷硬铸铁 3.0~3.60.6-1.00.4-1.0W0.15W0.101.0-4.50.7-2.00.2-0.6心部球墨铸铁 2.9-3.5 1.4-2.50.3-0.8W0.05W0.031.0-3.0W0.40W0.50M0.04微量贝氏体球 3.0-3.61.1 〜2.203-0.8W0.05W0.032.5-3.5W0.050.6-1.0M0.04微量墨铸铁.................... 3.5-4.5表4连轧辐力学性能硬度HSD辘身表面硬度 不均匀度HSD辐颈抗拉 强度/MPa辐颈冲击 韧性/J辗身棍颈孔型底部55-7235-55M45W5M500M4.0成海涛等:轧管工艺技术(n )------《热轧无缝钢管实用技术》钢管2019年4月第48卷第2期82技术讲座1.4.2芯棒(1)芯棒长度。
在浮动芯棒连轧管机中,旋转的轧辐带动毛管和芯棒一同向出口方向运动,芯棒的长度取决于轧后的荒管长度。
浮动芯棒的长度厶.可用公式(27)计算:L X=L P+SL O(2刀式中----荒管长度,mm;△厶o------芯棒裕量,mm。
在限动芯棒连轧管机中,由于受芯棒限动装置的牵制,芯棒以某一设定的恒定速度向出口方向运动。
芯棒长度既与轧后的荒管长度、轧辗速度有关,也与芯棒自身的前进速度有关。
限动芯棒的长度乙可用公式(28)~(30)计算:L x=L x I+L x2(28) L^L P V X/V+SL}(29) L i2=S£+A£2(30)(2)芯棒材质。
浮动芯棒连轧管机和半浮动芯棒连轧管机的芯式中L“心棒工作段长度,mm;厶2心棒支持段长度,mm;厶P朮管长度,mm;v x/v-芯棒刖进速度与最后一个机架的荒管轧出速度之比,计算时取最大值;△厶]一心棒工作段裕里,mm;XL——连轧管机各机架的间距之和,mm;al2—心棒支持段裕里,mm。
棒工作段和非工作段均采用Hl1整根材料加工而成。
限动芯棒连轧管机的芯棒工作段和非工作段(延长段和尾柄)采用不同材料制造,工作段的材质是H13。
H11和H13芯棒的化学成分、力学性能、金相组织应符合表5和表6的要求。
表5H11芯棒的化学成分、力学性能和金相组织化学成分(质量分数)/%C Si Mn Cr V Mo S P h20.36-0.420.90-1.200.30-0.50 4.80-5.800.25-0.500.80-1.00W0.25W0.25v2xl(T抗拉强度/MPa硬度HRC伸长率/%断面冲击功调质处理后收缩率/%(V形缺口)/J 1300-145040-44M25M17低倍组织评级要求洁净度(即非金属夹杂物)要求一般疏松中心疏松偏析皮下气泡氧化物硫化物氧化物+硫化物W2.5级W2.5级W2.5级W3.0级W3.0级W3.0级W3.0级表6H13芯棒的化学成分、力学性能和金相组织化学成分(质量分数"%C Si Mn Cr V Mo S S+P0.32-0.360.70-1.200.60(max) 4.50-5.500.80-1.20 1.00-1.500.008(max)0.020(max)调质处理后镀锯后抗拉强度/屈服强硬度伸长断面收缩冲击功硬度锯层厚度/抛光后表面MPa度/MPa HB率/%率/%(V形缺口)/J HRC mm粗糙度/|im1127-1274M931350-390M25M1560-620.045-0.055W0.041.5连轧管机工艺参数调整连轧管机工艺参数调整的目标是:保证轧制过程稳定、轧制节奏合理、荒管质量优良,降低工具消耗。
调整的主要参数包括:轧制中心线、穿棒中 心线、限动齿条位置、轧辗银缝、轧制速度和芯棒速度等。
(1)轧制中心线的调整。
连轧管时,要求芯棒中心线与孔型中心线重合,以期获得壁厚精度高的荒管。
(2)穿棒中心线的调整。
通过调整毛管受料鞍座和芯棒支撑架的高度,保证毛管与芯棒同心,以利于顺利穿棒,防止芯棒STEEL PIPE Apr.2019,Vol.48,No.2技术讲座83擦伤毛管内表面。
(3)限动齿条位置的调整。
根据毛管长度、芯棒长度、限动速度、延伸系 数等参数确定芯棒限动齿条的位置。
芯棒限动齿条位置的设定,既要保证芯棒不进入脱管机安全区;又要保证芯棒工作段前端先行于毛管穿过机架,以防止发生空心轧制;还要尽量缩短轧制完成后,芯棒留在荒管内的长度,以方便脱棒。
(4)银缝的调整。
基于液压小舱、工艺软件包和自动检测技术的日臻完善,辐缝自动调整成为可能。
同一孔型,通过调整辐缝值,可以实现用同一尺寸的芯棒轧制相近几种不同壁厚的荒管;也可以通过检测脱管机出口侧的荒管壁厚,根据荒管壁厚的实测值与理想值的对比分析结果,修正因孔型不正确或孔型发生磨损后所带来的壁厚偏差,提高荒管壁厚精度;还可以实现毛管头、尾“削尖”轧制。