无缝钢管穿孔轧制资料
无缝钢管穿孔机介绍

无缝钢管穿孔机介绍1.穿孔的发展过程是什么?今天在无缝钢管生产过程中,穿孔工艺被广泛应用而且是非常经济的。
1886年德国的曼内斯曼兄弟申请了用斜辊穿孔机生产管状断面产品的专利。
专利中描述了金属变形时内部力的作用和使用两个或多个呈锥形的轧辊进行穿孔,因此被称作曼内斯曼穿孔过程。
由R.C 斯蒂菲尔发明的导板使得穿孔后的毛管长度得到增加。
后来S.狄舍尔发明了导盘,使穿孔效率得到更大提高。
在1981年出现了双支撑的锥形辊穿孔机(单支撑的锥形辊穿孔机由R.C 斯蒂菲尔发明于1899年发明),它比以前的穿孔机在金属的变形上有明显的改进。
德国和美国在20世纪上半叶将穿孔进行了很大改进,后半叶德国、俄罗斯和日本又将穿孔机向前推进了一步,近一段时间中国也取得了很大成绩。
当今无缝钢管生产中穿孔工艺更加合理和穿孔过程实现了自动化。
常见的穿孔机有锥形辊穿孔机和桶形辊穿孔机。
2.穿孔工序在现代钢管生产中的作用?在无缝钢管生产中,穿孔工序的作用是将实心的管坯穿成空心的毛管。
整个生产过程一般包括穿孔、轧管和定减径工序。
穿孔作为金属变形的第一道工序,穿出的管子壁厚较厚、长度较短、内外表面质量较差,因此叫做毛管。
如果在毛管上存在一些缺陷,经过后面的工序也很难消除或减轻。
所以在现代钢管生产中穿孔工序的起着重要作用。
3.管坯穿孔的方式有几种?管坯的穿孔方式有压力穿孔,推轧穿孔和斜轧穿孔。
(1)压力穿孔压力穿孔是在压力机上穿孔,这种穿孔方式所用的原料是方坯和多边形钢锭。
工作原理是首先将加热好的方坯或钢锭装入圆形模中(此圆形模带有很小的锥度),然后压力机驱动带有冲头的冲杆将管坯中心冲出一个圆孔。
这种穿孔方式变形量很小,一般中心被冲挤开的金属正好填满方坯和圆形模的间隙,从而得到几乎无延伸的圆形毛管,延伸系数最大不超过1.1。
(2)推轧穿孔推轧穿孔是在推轧穿孔机上穿孔,这种穿孔方式是压力穿孔的改进。
把固定的圆锥形模改成带圆孔型的一对轧辊。
这对轧辊由电机带动方向旋转(两个轧辊的旋转方向相反),旋转着的轧辊将管坯咬入轧辊的孔型,而固定在孔型中的冲头便将管坯中心冲出一个圆孔。
轧制无缝钢管穿孔原理

轧制无缝钢管穿孔原理
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲轧制无缝钢管穿孔原理,这可真是个超有趣的事儿啊!
你看哦,就像我们要进入一个神秘的洞穴一样,无缝钢管的穿孔就是打开那扇神秘大门的过程。
那它到底是怎么做到的呢?就拿一个例子来说吧,想象一下有一块坚固的金属块,就像一块顽固的石头。
而轧制过程呢,就如同一个大力士,用它强大的力量一点一点地把这块金属给撑开,打出一个洞来,神奇吧!
在轧制的时候啊,轧辊就像是两个勇敢的战士,它们相互配合。
一个轧辊用力地推着金属,另一个轧辊则在旁边协助,一点一点地让金属变形。
这不就像我们在团队里合作一样吗,每个人都有自己的角色,互相帮忙!而且这个过程可不简单哦,需要非常精准的控制。
“哎呀,要是稍微出点错会咋样啊?”你可能会这样问。
嘿嘿,那可就麻烦啦!就好像你走路走偏了,可能就会摔倒一样。
如果控制不好,钢管的质量可就没法保证啦!
在整个穿孔过程中,温度也是个关键因素呢!就像我们人有时候会因为温度高而烦躁,温度低而觉得冷一样,金属对温度也很敏感。
温度太高或太低,都会影响穿孔的效果哦!“哇塞,这也太神奇了吧!”我都忍不住惊叹了。
总之啊,轧制无缝钢管穿孔原理虽然复杂,但真的超级有意思!它就像是一场精彩的魔术表演,让我们看到了金属是如何被巧妙地加工成我们需要的样子。
所以啊,可别小看了这看似平平无奇的无缝钢管,它背后的故事可精彩着呢!
我的观点结论就是:轧制无缝钢管穿孔原理是一项非常了不起且充满魅力的工艺技术,值得我们深入了解和探索!。
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 。
无缝钢管的轧制

硬度检测
检测无缝钢管的硬度,以评估其材料的硬度和工艺处理效果。
06
无缝钢管的未来发展与 挑战
新技术应用
01
自动化和智能化技术
02
新材料应用
随着工业4.0和智能制造的发展,无缝 钢管轧制过程将更加自动化和智能化 ,提高生产效率和产品质量。
随着新材料技术的不断发展,新型材 料如高强度、高耐腐蚀性、高导电性 等材料将逐渐应用于无缝钢管的生产 中,满足更广泛的应用需求。
03
高效轧制技术
研究和发展更高效的轧制技术,如高 速轧制、低温轧制等,以降低能耗和 减少生产成本。
环保要求
严格的环境法规
随着全球环保意识的提高,各国政府将制定更为严格的环保法规, 要求无缝钢管行业降低污染排放和提高资源利用率。
绿色生产技术
无缝钢管企业需要积极推广和应用绿色生产技术,如废气处理、废 水循环利用等,以实现清洁生产和可持续发展。
根据无缝钢管的用途和要求选 择合适的表面处理方法
外观检测
01
02
03
表面质量
检查无缝钢管表面是否光 滑、无划痕、无裂纹、无 气泡等缺陷。
颜色均匀性
检查无缝钢管的颜色是否 均匀一致,无明显色差。
弯曲度
检查无缝钢管的直线度和 弯曲度,确保满足工艺要 求。
轧辊调整
轧辊间距
01
根据不同规格和工艺要求,调整轧辊间距,确保钢管的壁厚和
直径符合标准。
轧辊硬度
02
选择合适的轧辊硬度,以适应不同材质和规格的钢锭,提高轧
制效率和产品质量。
轧辊平衡
03
确保轧辊在高速旋转时保持平衡,减少振动和噪音,延长轧辊
使用寿命。
03
无缝钢管的轧制过程
无缝钢管穿孔轧制

⽆缝钢管穿孔轧制不锈钢⽆缝钢管穿孔轧制⼯程技术教材⽬录⼀、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类2---5⼆、曼⽒穿孔机的穿孔原理6----8三、不锈钢⽆缝钢管斜轧穿孔的⼯作特点9----11四、穿孔荒管缺陷的产⽣与注意事宜(不锈钢)12----15⼀、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类1、钢分类1.1按化学成分分类:⾮合⾦钢、低合⾦钢、合⾦钢。
我们这⾥讲到的不锈钢属于合⾦钢中“特殊质量合⾦钢”中的“不锈、耐腐蚀和耐热钢”。
不锈钢按⾦相组织⼀般分为:马⽒体(例:1Cr13-410)、铁素体(例:1Cr17-430) 、奥⽒体(例:1Cr17Mn6Ni5-201、1Cr17Ni7-301、0Cr18Ni9-304)、奥⽒体+铁素体双相钢(00Cr25Ni6Mo2N-SUS329JE)、沉淀硬化不锈钢。
马⽒体和铁素体型的铬不锈钢,俗称“不锈铁”1.2钢产品分类:钢的⼯业产品、钢的其他产品钢的⼯业产品分类:A、初级产品---------液态钢或钢锭B、半成品------------有轧制或锻造钢锭获得C、轧制成品和最终产品D、锻制条钢实际关联较多的:(1)条钢(2)盘条(3)扁平产品(4)钢管(弯曲度5mm/⽶):⽆缝钢管、焊管。
中空型材、中空棒材。
2、钢管分类:⽆缝钢管、焊管⽆缝钢管:由钢锭、管坯或钢棒穿孔制成的没有缝的钢管。
⽤铸造⽅法⽣产的管⼦称铸钢管。
在⽆缝钢管中是按⽤途及材料综合分类的,按材料分为碳钢和不锈钢(习惯叫法,不是国际分类)在不锈钢⽆缝钢管中,国内主要有以下⼀些(按标准号顺序排列)GB/T3089 不锈耐酸极薄壁⽆缝钢管GB/T3090 不锈钢⼩直径⽆缝钢管GB/T13296 锅炉、热交换器⽤不锈钢⽆缝钢管GB/T14975 结构⽤不锈钢⽆缝钢管GB/T14976 流体输送⽤不锈钢⽆缝钢管3、钢管轧机及穿孔机的分类对于碳钢管、⽆缝钢管的⽣产⽅式既有共同的,也有各⾃特点。
我国⽆缝钢管⽣产始于1953年,在鞍钢由前苏联援建的140⾃动轧管机组。
无缝钢管生产工艺流程培训素材

无缝钢管生产工艺流程培训素材1、热轧无缝钢管生产工艺流程管坯验收→剪段→加热→穿孔→轧管→捶头(挤头)→冷却→收集→酸洗→检验→收集→计量→热轧管(供冷拔无缝钢管原料)(1)、管坯验收由于斜轧穿孔的变形特点以及穿孔时存在着不利的应力状态(特别是一般二辊穿孔时)对管坯应当有较严格的要求。
如管坯的化学成分、外形尺寸、弯曲度、低倍组织、表面质量等在优质碳素钢圆管坯标准和其它相关标准中都有具体规定,必须严格执行。
未经验收合格的管坯不得投炉生产。
(2)、管坯剪段为满足轧制各种壁厚的钢管,需要准备各种长度的管坯,因此要将长管坯剪切分段。
剪段方法有:气切、锯切、剪切或压断。
不论采取何种剪段方法,管坯端部不得产生过大的椭圆度,剪刃孔槽应同管坯断面相当。
(3)、管坯加热管坯加热的根本目的在于为穿孔和轧管准备良好的加工组织和改善金属性能。
一方面加热可使管坯转变为有足够的塑性和低的变形抗力的材料,这就为金属成型创造了有利条件。
而另一方面在加热过程中可以改善钢的组织性能。
(4)、穿孔在无缝钢管生产机组中斜轧穿孔的作用在于将实心坯料轧成空心毛管,它是无缝钢管生产中最主要的工序,是金属变形的第一道工序。
斜轧穿孔毛管的变形区由轧辊、顶头和导板构成。
斜轧穿孔机轧辊运动的特点是:轧辊向同一方向旋转,轧辊轴线相对于轧制线倾斜,圆形管坯进入轧辊后靠金属和轧辊之间摩擦力的作用被带动向反向旋转,同时由于轧辊轴线对坯料轴线(轧制轴线)有一倾角(前进角),从而管坯-毛管在旋转的同时沿轴向移动。
如此,在变形区中管坯-毛管表面上每一点都是螺旋运动,即一面旋转,一面前进。
(5)、轧管轧管是指将穿孔后的空心毛管经轧管轧机进行壁厚和外径的加工工序。
(6)、捶头(挤头)捶头(挤头)是指将空心毛管的一端用捶头机挤压成密实的圆实体,以便于冷拔机钳口的夹持拔制。
(7)、钢管精整钢管精整按其用途和使用条件不同需要进行一系列的精整工序。
钢管精整包括:冷却、酸洗、矫直、切头、切尾、切定尺、改尺、修理毛刺、管端定径、内外表面检查、内外尺寸检查、喷漆、涂油、标记标识、计量及包装等。
无缝钢管穿孔轧制力能参数的计算

无缝钢管穿孔轧制力能参数的计算4.9.1 轧制力计算总轧制压力,首先要确定接触面积。
4.9.1.1 变形区长度的确定变形区的长度是入口断面到出口断面的距离。
如图4-9所示。
考虑送进角α时,变形区长度按4.1式计算[11]。
图4-9 穿孔时的变形区图示ααααcos )2(cos )2(2121tg d d tg d d l l l H m H p -+-=+=(4.1)其中:p d −−入口断面上的管坯直径,mm ; m d −−出口断面上的毛管直径,mm ; H d −−轧辊之间的最小距离,mm ; 1α——轧辊的入口錐母线倾角,度 2α——轧辊的出口錐母线倾角,度 α——送进角,度。
4.9.1.2 接触面宽度的确定在斜轧穿孔时,沿变形区长度,接触表面的宽度是变化的。
任一断面的接触宽度b [12],如图4-10所示。
图4-10 穿孔时的接触面积D r D d r rd b ∆++∆+∆=2122(4.2)式中:D ——该断面上的轧辊直径;d ——该断面上的坯料直径;r ∆——径向压下量;上式中的径向压下量r ∆,根据图4-1。
对各个区域分别按下列公式计算。
对于区域Ⅰ,r ∆表示坯料在k 1转中两相邻断面半径之差r ∆=1tanαs (4.3) 对于区域Ⅱ,r ∆表示坯料在k 1转中两相邻断面壁厚之差()γαtan tan 1+=∆s r (4.4) 对于区域Ⅲ, ()2tan tan αγ-=∆s r (4.5)式中:γ——顶头锥体的母线的倾斜角;s ——螺距。
αηηπtan 110K d F F s t = (4.6)式中:1F ——金属在出口断面上的面积;F ——金属在所研究断面上的面积; 1d ——管坯在出口断面上的直径; t η——出口断面的切向滑动系数,1≈t η; 0η——轴向滑动系数;k f d d p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=00005.0ln 68.0εαη (4.7)式中:0d ——管坯的外径,mm ; p d ——顶头的外径,mm ; f ——摩擦系数; α——送进角; 0ε——顶头前坯料的径向压下量,%;轧制过程中产生大的滑动是不利的,它会使生产率降低,工具磨损加快,能量消耗增加,轧件质量恶化。
无缝钢管的热轧穿孔

Ⅲ区的主要是辗轧毛管管壁,改善毛管壁厚公 差和内外表面缺陷,提 高毛管管壁的尺寸精 度。顶头的母线锥角和锥形轧辊出口锥角相差 不大 ,因此辗轧区的压缩量较小,辗轧区主 要是改善毛管管壁,提高毛管质量 。
在Ⅳ区,顶头和导板已经与管坯脱离,此时只 有轧辊与毛管接触,该区主要是靠轧辊的旋转 将毛管外径转圆。这个变形区很短,而且变形 量 也不大,一般不予以考虑 。
插 90入°配芯置棒的,二通辊过式7轧~机9架连轧轧辊。轴轧线后互抽呈芯棒
, 1产 4166倍4经580。mm再~的m这加6以钢种0热下万管机后钢吨。组进管ห้องสมุดไป่ตู้1的4行,为设0特张m自备点m力动投是连减轧资适续径管大于轧,可机,生管装轧组产机机成的外组容长2径年量~达
大,芯棒长达30m,加工制造复杂。
无缝钢管的穿孔裂纹
显微组织缺陷
产生裂纹的原因
1.穿孔时不均匀变形是开裂纹的主要原因。 2.由于化学成分控制不佳,在钢坯中产生了约 少量δ铁素体相。轧热穿孔过程中,变形强度 沿横截面方向分布不均匀,δ相与γ相变形能力 不一致,在两相的界面产生高于金属断裂强度 的拉应力和切应力,从而促进微裂纹形成并扩 展。
目录
• 热轧无钢缝管简介 • 无缝钢管热轧工艺流程 • 热轧无缝钢管的穿孔 • 热轧无缝钢管的穿孔裂纹
常见无缝钢管
热轧
• 热轧是相对于冷轧而言的,冷轧是在再 结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是 在再结晶温度以上进行的轧制。
• 热轧温度一般通过控轧 控冷来实现,即控制精 轧的开轧温度、终轧温 度.
热轧无缝钢管
• 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。
• 热轧无缝管外径一般大于32mm,壁厚2.5200mm.
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无缝钢管穿孔轧制不锈钢无缝钢管穿孔轧制工程技术教材目录一、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类 2---5二、曼氏穿孔机的穿孔原理 6----8三、不锈钢无缝钢管斜轧穿孔的工作特点 9----11四、穿孔荒管缺陷的产生与注意事宜(不锈钢) 12----15一、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类1、钢分类1.1按化学成分分类:非合金钢、低合金钢、合金钢。
我们这里讲到的不锈钢属于合金钢中“特殊质量合金钢”中的“不锈、耐腐蚀和耐热钢”。
不锈钢按金相组织一般分为:马氏体(例:1Cr13-410)、铁素体(例:1Cr17-430) 、奥氏体(例:1Cr17Mn6Ni5-201、1Cr17Ni7-301、0Cr18Ni9-304)、奥氏体+铁素体双相钢(00Cr25Ni6Mo2N-SUS329JE)、沉淀硬化不锈钢。
马氏体和铁素体型的铬不锈钢,俗称“不锈铁”1.2钢产品分类:钢的工业产品、钢的其他产品钢的工业产品分类:A、初级产品---------液态钢或钢锭B、半成品------------有轧制或锻造钢锭获得C、轧制成品和最终产品D、锻制条钢实际关联较多的:(1)条钢(2)盘条(3)扁平产品(4)钢管(弯曲度5mm/米):无缝钢管、焊管。
中空型材、中空棒材。
2、钢管分类:无缝钢管、焊管无缝钢管:由钢锭、管坯或钢棒穿孔制成的没有缝的钢管。
用铸造方法生产的管子称铸钢管。
在无缝钢管中是按用途及材料综合分类的,按材料分为碳钢和不锈钢(习惯叫法,不是国际分类)在不锈钢无缝钢管中,国内主要有以下一些(按标准号顺序排列)GB/T3089 不锈耐酸极薄壁无缝钢管GB/T3090 不锈钢小直径无缝钢管GB/T13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T14975 结构用不锈钢无缝钢管GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管3、钢管轧机及穿孔机的分类对于碳钢管、无缝钢管的生产方式既有共同的,也有各自特点。
我国无缝钢管生产始于1953年,在鞍钢由前苏联援建的140自动轧管机组。
3.1无缝钢管的生产方式大致有以下几种:3.1.1自动轧管机组3.1.2连轧管机组3.1.3周期轧管机组(皮尔格)3.1.4三辊轧管机组3.1.5顶管机组CPE3.1.6挤压钢管机组(加热、水压穿孔、再加热、挤压、定径及精整)。
无缝钢管机组通常是以中间延伸机组的名称来命名的无缝钢管生产的基本工艺程序:A、坯料准备(不锈钢:剥皮、检查、修磨、切断、打定心空)B、管坯加热C、穿孔D、轧管(延伸)E、再加热与定减径F、精整、检查、包装入库对于D、E两道则是冷拔、冷轧等工序4、穿孔机的分类管坯穿孔主要有:压力穿孔(挤压机组)、推轧穿孔(P.P.M)、斜轧穿孔。
斜轧穿孔应用最为广泛,现介绍轧钢专业的几种轧制方法(1)纵轧----金属轧件延伸方向,以及金属运动的方向与轧辊圆周的速度方向是一致的,金属只有直线运动。
(2)横孔-----金属主要流动方向垂直于轧辊圆周速度方向,轧件只有旋转运动,例如:车轮轧机(3)斜轧-----金属主要流动方向与轧辊圆周速度方向构成一定的角度轧件的运动是一面旋转一面前进。
区分了纵轧、横轧、斜轧之后,看“斜轧穿孔”机型分类斜轧穿孔机:二辊式穿孔机(配导板的、配导辊的、配导盘的)、三辊式穿孔机还有按轧辊形状分类(主要是二辊式)即:桶形轧辊、蘑菇形轧辊(菌式)、盘形轧辊。
这其中,应用最多的是桶形轧辊、配导板的穿孔机,即曼乃斯曼穿孔机。
温州地区几乎全是这种穿孔机。
其他二辊穿孔机:狄塞尔穿孔机、阿克穿孔机三棍穿孔机:阿塞尔穿孔机、特朗斯瓦尔穿孔机。
二、二辊斜轧穿孔机(曼氏)的工作原理曼氏穿孔机穿孔过程(图示1)(图示2)图示1图解:区段Ⅰ称作一次咬入区也叫顶头前压缩区区段Ⅱ称作穿孔区区段Ⅲ称作展轧区,也叫辗轧区区段Ⅳ称作展圆区,也叫规圆区加热好的圆管坯被汽缸推杆推入穿孔机,管端与轧辊在a点接触,由于轧辊有一个8°的倾角(一般称之为前进角β),所以管坯便被轧辊咬入,这次的咬入称作一次咬入。
管坯开始旋转并前进。
由于轧辊又有一个2.5°~3°的辊面角,即形成一个喇叭状的开口,管坯在前进中被逐步加大了压缩量。
管坯螺旋前进,直到碰到置于轧辊中心左侧一定位置的顶头。
这一段我们称之为顶头前压缩区,在此区域,金属一部分横向流动,向辊缝间流去,遇到导板被阻止,由于导板距大于辊间距而使坯料变椭圆,一部分(主要是外层金属)分层次地轴向延伸,向前跑,在坯料的前端形成一个喇叭形的凹窝。
凹窝和定心孔便于管坯与顶头尖部的“对准”。
管坯端面前进至b点,遇到顶头后,顶头可以随坯料进行旋转,但是限制坯料的轴向前进。
只要在一次咬入区内有足够的压缩量,有8°倾角的轧辊便会对坯料产生足够的拽入力,那么管坯便被顶头“顶通”了,即有实心圆坯变成了空心荒管,也就是进行了穿孔。
经过b点,也叫二次咬入。
从b点至c点这一段,顶头与轧辊的缝隙是由厚变薄(由轧辊辊型和顶头形状在设计时便计算好的),因此荒管壁厚是逐步减少的。
C点至d点的Ⅲ段,顶头和轧辊之间的缝隙是均匀的,在此段荒管被碾轧,使得壁厚尺寸的精度,内外表面质量得以改善和保证。
起到了匀整作用。
荒管经过d点之后,内壁已超出了顶头,此时轧辊把椭圆形的荒管转轧成圆形,所以也叫规圆。
下面简述导板在穿孔过程中的工作情况。
一次咬入时,管坯仅被下导板托一下,不受导板限制,否则由于此时拽入力还小若受导板限制,很容易产生咬不入。
在坯料进入Ⅰ区后,即一次咬入后,前进某一距离便和导板也接触,与导板接触过早,导板对管坯前进产生阻力,特别是到达b点,坯端遇到顶头时,顶头也产生阻力,容易产生前卡,不能实现二次咬入,不能进行穿孔。
但是与导板接触过晚,坯料的椭圆变形较大,对于不锈钢来讲有时不利的,容易产生中心疏松、孔腔,即我们所说的内裂,所以要有合理的导板形状和合适的导板距离,使得导板在合理的位置开始与被压缩的实心管坯接触。
在Ⅱ区,管坯心部的“肉”被挤向周边,此时导板的作用相当重要,它控制着横向的变形,其与轧辊、顶头共同构成一个环型的孔型使得穿孔过程能够进行。
在Ⅲ区导板起着同样的作用。
在Ⅳ区,外壁先脱离导板,荒管内壁脱离顶头,在轧辊间被规圆从而完成穿孔过程。
如果在此区间毛管仍与导板接触,则荒管易被“夹扁”。
在任何情况下,导板间距都是大于轧辊间距,否则将无法穿孔。
正因为如此,荒管在穿孔过程中是椭圆的,也正因此,荒管在规圆后,其内径尺寸大于顶头尺寸,即使在温度降低收缩尺寸后,仍大于顶头尺寸,荒管才得以从顶头、顶杆中“脱出”。
通过对穿孔过程的细化分析,我们知道,穿孔变形受轧辊、导板、顶头的尺寸与形状影响(设计时决定的),以及辊间距、导板距、顶头位置的影响(现场调整决定的)。
目前我们大部分穿孔机的轧辊倾角是:α=8°,辊面角:β=3°(2.5°),导板和顶头也都有较为定型的尺寸或样板现场调整便是穿孔过程的一个重要环节,在穿孔调整中用到下面一些公式和参数:荒管外径:D 管坯直径: Do 轧制带宽: K轧辊壁厚:S 辊间距: B 导板距: A轧辊辊面角:α导板出口角:α1 顶头伸出量:C(伸出轧制中心)1、延伸系数:μ=DO2/〔4S(D-S)〕(μ=坯截面积/管截面积)(不计烧损)2、总压缩系数:U=〔(Do-B)/Do〕×100%(U=9%~18%,厚壁管、不锈钢管取小值)3、顶头前压缩量:Uo={〔Do-B-2(C-K/2)tgα〕/Do}×100%(4%~7%)4、椭圆度:θ=(A+2t.tgα1)/B二、不锈钢无缝钢管穿孔中的工作特点不锈钢由于其自身的一些物理、机械、成分等特殊的性能,在穿孔生产中便需适应其性能特点而在工艺上相应的措施。
1、备料1.1不锈钢管坯一般采用片砂轮切割或带锯锯切,而不宜采用剪切和火焰切割1.2不锈钢管坯一般需进行剥皮检查,防止和减少表面缺陷1.3一般需进行冷定心(打定心孔)1.4管坯的来源应当有足够的压缩比,应比碳钢大。
2、加热2.1加热炉内气氛应当是弱氧化性的,即二次风的供氧量略有多余。
这样,一方面可减少钢坯表面氧化的程度,另一方面可防止钢坯表面增碳,这一点是很重要的。
这个问题在以后的钢管退火、固溶处理也应注意。
有的管子表面去油不净,进炉后表面增碳,对于一些超低碳钢种(如304L、316L)便会碳超标而致废。
2.2不锈钢常温下导热系数小(即传热慢),而膨胀系数大,所以应当在炉内有较长的预热时间。
即加热初期,管坯的升温速度宜慢些,以防产生热裂纹。
2.3当坯温超过850℃后,不锈钢的导热性和塑性迅速增加,此时应当快速加热,并在均热段短时间均热。
2.4不锈钢在高温段停留的时间不能太久,正常穿孔时要把握“放钢”的节拍,机器、工具处理事项时,要把握钢坯驻炉的时间及炉内温度的调节。
这是因为我们常用的奥氏体不锈钢在高温时会产生α相,即生成铁素体,α相超过一定比例后,金属热塑性急剧下降,严重时,将导致穿孔无法进行。
即使在950℃,长期保温时,也会产生α相,也会降低钢的塑性。
而且,高温及长时保温还会使内部晶粒粗大。
2.5不锈钢穿孔的工作温度范围相对而言是比较窄的,2.4讲到高了不行,但低了也不行,温度偏低,钢的塑性降低是一个方面,另一方面变形抗力会大许多。
而我们知道,正常温度下,不锈钢的变形抗力就比较大,再增大许多,就不能正常穿孔了。
所以要把握好管坯的温度范围。
3、穿孔参数的调整3.1总压缩系数:U=〔(Do-B)/Do〕×100%,由于不锈钢的热变形能力较差,所以U值不能大,一般在4.5%~5.5%,否则容易中心疏松而发生内裂。
但顶头前压缩量太小,又会由于咬入力小,在穿孔中不稳定,出现二次咬不入或者造成前卡。
3.2椭圆度:θ=(A+2t . tgα1 )/B也不能大,一般在1.07~1.08(不能超过1.1)。
也是由于不锈钢的热塑性较差,为减少拉应力而采用小的椭圆度。
3.3对于不锈钢宜采用扩径穿孔,一般荒管外径比管坯直径大5%~10%,这是因为不锈钢的宽展较大,在穿孔中扩径量也较大。
3.4选用适当的、较低的穿孔速度。
适宜的轧辊转速会减少钢坯与轧辊之间的滑移,改善咬入,穿孔升温也不太高,有利于提高毛管质量。
在实际生产中,厂家为了增加轧辊的使用寿命------即轧辊重车次数,便加大轧辊直径。
但要讲究一个“度”。
加轧辊直径,便加大了轧辊的线速度(我们的设备都是交流电机传动,固定转速;轧辊前进角β=8°也是固定的),当增大到一定程度时,由于穿孔速度的偏高而会影响到钢管的穿孔质量,必要时应减少轧辊的原定转速来适应。
3.5钼顶头的涂玻璃粉润滑和穿孔时轧辊间冷却水量的控制等也是要认真对待的。
三、穿孔荒管缺陷的产生与注意事项(对于不锈钢类)1、钢管外表缺陷的控制不锈钢荒管外表面缺陷主要有以下几种:1.1外折叠、发纹,除由于钢材质量的原因之外,管坯在加热时升温过快易引发热裂纹,导板表面不良也会刮伤。