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1、7钢管生产概论1钢管特点:中空,大L/D值,大截面矩,安全美观分类:①按用途:输送用管空心零件结构件热交换器地质,石油采钻;②按断面形状:普通圆管;异型管;③按钢种:碳素结构钢管,合金结构钢管,普通碳素钢管,合金管,轴承管,不锈钢管,复合管,层钢管;④按管端形状:光管,车丝管;⑤按壁厚系数:特厚管,厚管,薄管,极薄管;⑥按生产方法:热轧无缝管,冷加工管,焊管,复合管主要生产方法:热轧,焊管,冷加工2热轧钢管基本工序:穿孔;轧管;精整焊管基本工序:成型,焊接8热轧无缝钢管生产工艺过程123周期式轧管机组工艺流程:坯料准备→管坯加热→管坯定型→压力穿孔→再加热→延伸→顶管→松棒抽棒→
2、定减径→冷却→精整4三辊斜轧管机组工艺流程:坯料准备→管坯加热→除磷→压力穿孔→再加热→延伸→周期轧管→再加热→减定径→冷却→精整5坯料准备工艺特点:①定心:热轧无缝管坯穿孔前在管坯前端加工一个浅圆孔工序,热定心冷定心之分.对中,改善二次咬入(目的:使顶头对中,防止穿偏,减小毛管前端壁厚不均,改善斜轧穿孔二次咬入条件,使穿孔过程顺利进)②定型:定锥度,定对角线长度,去除氧化皮③剥皮:表面清理6冷精整工艺特点(取决产品技术要求):尺寸形状,组织性能保证7轧制工艺特点:增设延伸机,增设再加热炉,芯棒循环系统,热精整8二次咬入:管坯克服顶头阻力继续进入变形区过程.9.热轧无缝钢管1热轧
3、无缝钢管管坯种类:管坯断面形状;管坯冶炼方法;管坯生产方法2生产方法:①压力穿孔:钢锭,连铸坯;②斜扎穿孔:ū＞3.0初轧坯,锻坯;ū≤3.0连铸圆坯;3管坯检查和表面清理目的:清除管坯生产过程中所有表面缺陷要求:清除完全,圆滑无棱一般清理流程:管坯→检验货无损探伤{磁粉/涡流/超声波}→清理{磨修/风铲/火焰+喷丸}↘暴露表面{喷丸/酸洗/剥皮}↗4管坯截断长度计算:管坯截断方法:剪断;折断;火焰切割;锯切5加热目的:提高塑性,降低变形抗力要求:温度准确,加热均匀,烧损少,无加热缺陷6加热设备:斜底炉,环形炉,步进炉,感应炉,快速加热炉7管坯加热制度:①相图法:碳钢--固相线以
4、下100~150℃②试验法:热扭转试验,轧卡试验加热曲线原则:防止加热缺陷加热时间:t=KDp10管坯穿孔1二辊斜轧穿孔轧辊形式:盘式,锥式,桶式穿孔基本工具:轧辊;顶头;导卫装置2穿孔机工作原理:变形区组成:穿孔准备区;穿孔区;辗轧区;归圆区穿孔过程:一次咬入,进入顶前变形区,二次咬入,进入穿孔区,进入辗轧区,进入归圆区,离开轧辊穿孔过程可归纳为:两个咬入过程,三个阶段,四个变形区3穿孔区几何参数和调整参数:5滑动系数:表征穿孔效率与难易程度对轴向滑动系数:hx=vx/VX;切向滑动系数:hy的确定6斜轧穿孔过程咬入条件:斜扎穿孔变形过程中存在一次咬入和二次咬入,一次咬入指管坯
5、接触轧辊,由轧辊带动做螺旋运动拽入变形区.二次咬入指管坯与顶头接触,管坯在轧辊带动下克服顶头阻力继续拽入变形区形成稳定穿孔过程.7螺距:轧件每与轧辊接触一次所前进距离.单位压下量:穿孔准备区Dr1=Z;tanb1;穿孔区Dr2=Z(tanb1+tang);辗轧区和归圆区Dr3=Z(tang-tanb2)8咬入影响因素:椭圆度系数x↑;温度↑;顶前压下率edq↑;Dp/Dg↓;顶推力↑;摩擦系数f↑9孔腔形成机理:综合应力理论:t®k,韧性断裂,微裂纹产生;s®sb脆性断裂,裂纹扩展10斜轧穿孔实质:便于咬入,利用疏松,防止孔腔.11孔腔影响因素:管坯属性:钢种,组织,温度→(el
6、j)工具:轧辊,导板形状尺寸→(s,t)调整参数:c,edq,a,x→(emin,s,t)①顶头位置c:适当增加顶头的前伸量,在edq≤elj的情况下,可降低孔腔的形成.②前进角越大,孔腔越不易形成③采用较小的孔型椭圆度系数,可以减小横向变形和由此产生的横向拉应力值,提高elj,避免形成孔腔④采用合适的温度可以提高elj,避免形成孔腔.⑤提高轧辊的拽入能力.12斜轧穿孔时金属变形:①横向剪切变形:毛管内外层金属沿横向产生相互剪切.原因:外层金属流动大于内层,各层间沿横向互相剪切,内外表层金属出现较大变形,切向流动角速度>中间过渡层,原有直线形状纤维弯曲,弯曲程度随减壁量增加变大.
7、②纵向剪切变形:毛管内外层金属沿纵向相互剪切;原因:外层金属流动快于内层,各层间沿纵向互相剪切.轧辊对管坯外表面主动轴向曳入和顶头对轧件内表面轴向阻滞.③纵向扭转变形:管料在变形区中各截面间产生相对角位移;原因:轧辊直径沿变形区长度方向变化,摩擦导致轧件各截面转速不一.轧制带处转速快于其他,形成附加扭转变形;④反复弯曲变形:在变形区,尤其在穿孔区辗轧区,因椭圆孔型所造成毛管螺旋前进中管壁反复弯曲变形现象13影响力能参数因素:穿孔延伸系数;穿孔温度;前进角;转速;压下率;顶前压下率
