φ180mm機(jī)組產(chǎn)品壁厚不均缺陷的探討分析

1、180mm機(jī)組產(chǎn)品壁厚不均缺陷的探討包鋼無縫鋼管廠 2009年9月180mm機(jī)組產(chǎn)品壁厚不均缺陷的探討目前，無縫鋼管市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，180mm機(jī)組從2000年投入試生產(chǎn)以來，經(jīng)過八年的不懈努力，產(chǎn)品的一級(jí)品率已經(jīng)達(dá)到90 %以上，合格率達(dá)到95%以上，質(zhì)量指標(biāo)及實(shí)物質(zhì)量都得到了明顯改善。由于180mm機(jī)組具有軋制精度高的突出優(yōu)勢(shì)，如何發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)，努力生產(chǎn)精品，為我公司無縫鋼管的擴(kuò)大使用做出貢獻(xiàn)，成為生產(chǎn)中急需解決的重大課題。本文結(jié)合質(zhì)量檢查工作中發(fā)現(xiàn)的中、厚壁管多邊形缺陷以及管壁壁厚不均缺陷，提出一些分析、解決、改進(jìn)途徑。1 中、厚壁管多邊形缺陷的質(zhì)量改進(jìn)180mm限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組軋制

2、的熱軋鋼管由于受熱工具、工藝和操作水平等方面的影響，用原有的一套C系定徑機(jī)孔型軋制厚壁管和超厚壁管時(shí)，出現(xiàn)了多邊形缺陷，該缺陷輕者影響成品管的外觀，重者因壁厚精度超差而改判，甚至報(bào)廢。因此控制和減少多邊形缺陷的產(chǎn)生在實(shí)際生產(chǎn)中顯得尤為重要。1.1內(nèi)多邊形缺陷的產(chǎn)生原因1.1.1孔型橢圓度橢圓度越大，減徑后橫向壁厚不均越大。1.1.2單機(jī)減徑率和總減徑率單機(jī)減徑率和總減徑率越大，內(nèi)多邊形缺陷越嚴(yán)重。1.1.3鋼管的幾何尺寸-徑壁比系數(shù)徑壁比系數(shù)（D/S）越?。―為壁厚，S為外徑），內(nèi)多邊形缺陷越嚴(yán)重。1.1.4張力微張力有利于降低壁厚不均。1.2改進(jìn)措施通過以上分析，對(duì)用戶需求量大且對(duì)管體幾何尺

3、寸偏差要求嚴(yán)格的178mm*16mm材質(zhì)為20Mn2半掛車橋管進(jìn)行試驗(yàn)。通過改變定徑機(jī)孔型的橢圓度、變形量、軋制道次等方法對(duì)定徑機(jī)的現(xiàn)有孔型進(jìn)行改造，開發(fā)出一套新的D系列孔型，以專門用于軋制厚壁管。1.2.1 微張力軋制外方設(shè)計(jì)軋制178mm*16mm規(guī)格鋼管時(shí)采用無張力軋制。在試驗(yàn)軋制中，我方改進(jìn)為帶張力軋制，通過現(xiàn)場(chǎng)批量生產(chǎn)實(shí)際測(cè)量與無張力軋制進(jìn)行比較分析，無張力軋制有明顯的內(nèi)多邊形缺陷，而帶張力軋制僅有輕微的內(nèi)多邊形缺陷。1.2.2 孔型改進(jìn)孔型改進(jìn)著重從以下幾方面考慮，運(yùn)用我廠開發(fā)的D系列孔型：a) 增加軋制道次，減少機(jī)架的平均變形量；b) 合理分配各機(jī)架的減徑量，使孔型既欠充滿又無過

4、充滿；c) 減少各架橢圓度，尤其是精軋機(jī)架的橢圓度，保證成品管的真圓度。1.3 取得效果使用D系列孔型軋制178mm*16mm材質(zhì)為20Mn2半掛車橋管，經(jīng)檢測(cè)鋼管壁厚精度達(dá)到用戶要求，一級(jí)品率由原來的56%提高到了83%，金屬收得率達(dá)到86%，降低了厚壁管的生產(chǎn)工藝難度，減少了質(zhì)量事故，為我廠今后厚壁管或超厚壁管的工藝制定提供了可靠的經(jīng)驗(yàn)。2 壁厚不均的質(zhì)量改進(jìn)在我的質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)， 2008年第四季度壁厚不均在降級(jí)品中所占有的比率較高，分別為十月份17.14%，十一月份10.1%，十二月份3.56%。針對(duì)市場(chǎng)需求變化，客戶要求壁厚精度不斷提高，我們?cè)?009年第一季度采取了一些有效措施，取

5、得了良好的效果。2.1壁厚不均產(chǎn)生原因由于在本套機(jī)組軋制過程中，連軋機(jī)的輥縫在影響鋼管壁厚眾多因素中起著舉足輕重的作用。我們選取材質(zhì)為34Mn6、規(guī)格為244.5mm*8.94mm作為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)我們所能控制的最好壁厚范圍為（8.04mm 10.05mm），換算成百分比為（-10% +12.5%），這樣的公差壁厚雖然能滿足API標(biāo)準(zhǔn)，但是在軋制一個(gè)特殊要求的鋼管時(shí)還不夠精確。2.2整改措施及效果為解決這一問題我們從連軋機(jī)的軋制中心線和輥縫著手，進(jìn)行了大量的測(cè)量和改造工作。首先對(duì)五架連軋機(jī)的各個(gè)伺服缸進(jìn)行逐一測(cè)量，對(duì)原始位置和液壓缸35mm位置對(duì)比各個(gè)伺服缸的位置，可以發(fā)現(xiàn)電氣控制伺服缸的行程

6、是相對(duì)固定的，因此電氣不存在問題。存在問題的是每個(gè)伺服缸的原始位置。伺服缸在安裝過程中由于機(jī)架牌坊的變形和安裝精度問題都引起伺服缸原始位置有出入。為解決這問題，通過機(jī)械加工伺服缸端蓋進(jìn)而修正伺服缸的原始位置，使所有的伺服缸原始位置都能達(dá)到工藝要求。在修正之后我們又對(duì)液壓缸位置進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果比較符合工藝要求。在修正伺服缸之后我們又對(duì)材質(zhì)為34Mn6、規(guī)格為244.5mm*8.94mm的石油套管進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如下：所能控制的最好壁厚范圍為（8.58mm 9.83mm），換算成百分比為（-4% +10%），從測(cè)量數(shù)據(jù)中可以很明顯的看出壁厚有了很大程度的改觀。通過以上改進(jìn)措施，壁厚降級(jí)百分比一月份

7、降到0.58%，二月份降到2.11%，三月份降到2.53%，而且壁厚能得到很好的控制。見圖1所示。由于穿孔機(jī)抱輥、鋼溫等情況也能影響鋼管的壁厚，這些情況都有待今后進(jìn)一步整改解決。3 結(jié)束語包鋼公司將無縫鋼管產(chǎn)品定位為“專、精、特、新”。專：石油工業(yè)用管、高壓氣瓶用管、鍋爐用管、化工設(shè)備用管、船舶用管系列化、專業(yè)化。精：實(shí)施精品名牌戰(zhàn)略，擁有核心技術(shù)，保證產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量始終保持一流水平和領(lǐng)先地位。特：不斷開發(fā)研制技術(shù)領(lǐng)先并且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列產(chǎn)品，如超薄壁、特大口徑、特厚壁、異形管（方、矩形）、稀土鋼鈮微合金化等品牌效應(yīng)，在無縫管市場(chǎng)獨(dú)樹一幟，形成特色產(chǎn)品和專有技術(shù)。新：堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，及時(shí)更新?lián)Q代，形成“生產(chǎn)一代，儲(chǔ)備一代，開發(fā)一代、預(yù)研一代”四世同堂的產(chǎn)品創(chuàng)新格局。從去年底以來，全球金融危機(jī)的影響仍然對(duì)包鋼的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生著重大的影響。無縫鋼管生產(chǎn)又處于包鋼“板、管、型（軌）、線”四條鋼材精品生產(chǎn)線中的關(guān)鍵一環(huán)。無縫管產(chǎn)品如何鞏固現(xiàn)有市場(chǎng)，發(fā)揮裝備能力，拓寬產(chǎn)品領(lǐng)域，充分發(fā)揮精整線、管加工、熱處理的生產(chǎn)能力成為我廠生產(chǎn)經(jīng)營中的瓶頸。重點(diǎn)做好產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)工作，不斷提