情景二管坯及其軋前準備第一講

1、情景二管坯及其軋前準備第一講2.1 一般工藝過程概述一般工藝過程概述2.1.1 熱軋無縫鋼管一般工藝流程2.1.2 各熱軋機組生產(chǎn)工藝過程特點 縱軋縱軋 斜軋斜軋 橫軋橫軋 熱軋無縫鋼管生產(chǎn)涉及軋鋼的幾種形式，根據(jù)軋件變形原熱軋無縫鋼管生產(chǎn)涉及軋鋼的幾種形式，根據(jù)軋件變形原理，一般將軋鋼分為以下三種形式：理，一般將軋鋼分為以下三種形式： (1)(1)縱軋縱軋 縱軋是軋件的運行方向縱軋是軋件的運行方向( (軸線軸線) )與軋輥軸線垂直，軋件與軋輥軸線垂直，軋件做直線運動。型鋼、板材生產(chǎn)及無縫鋼管的連軋等都屬于縱軋；做直線運動。型鋼、板材生產(chǎn)及無縫鋼管的連軋等都屬于縱軋； (2)(2)橫軋橫軋 橫

2、軋是軋件的運行方向橫軋是軋件的運行方向( (軸線軸線) )與軋輥軸線平行，軋與軋輥軸線平行，軋件做回轉(zhuǎn)運動。機車輪轂、自行車軸等的生產(chǎn)屬于橫軋；件做回轉(zhuǎn)運動。機車輪轂、自行車軸等的生產(chǎn)屬于橫軋； (3)(3)斜軋斜軋 斜軋是軋件的運行方向斜軋是軋件的運行方向( (軸線軸線) )與軋輥軸線既不垂直也不與軋輥軸線既不垂直也不平行，軋件除了前進運動外，還有繞其本身軸線旋轉(zhuǎn)，做螺旋前平行，軋件除了前進運動外，還有繞其本身軸線旋轉(zhuǎn)，做螺旋前進運動。最常見的無縫鋼管二輥、三輥穿孔進運動。最常見的無縫鋼管二輥、三輥穿孔( (推軋穿孔、擠壓穿推軋穿孔、擠壓穿孔除外孔除外) )生產(chǎn)屬于斜軋；生產(chǎn)屬于斜軋；Ass

3、elAssel和和Accu-RollAccu-Roll軋管也是斜軋。軋管也是斜軋。2.1.1 2.1.1 熱軋無縫鋼管一般工藝流程熱軋無縫鋼管一般工藝流程 熱軋無縫鋼管的生產(chǎn)工藝流程包括坯料軋前準備、熱軋無縫鋼管的生產(chǎn)工藝流程包括坯料軋前準備、管坯加熱、穿管坯加熱、穿孔孔、軋制、定減徑、鋼管冷卻、鋼管切、軋制、定減徑、鋼管冷卻、鋼管切頭尾、分段、矯直、探傷、人工檢查、噴標打印、打頭尾、分段、矯直、探傷、人工檢查、噴標打印、打捆包裝等基本工序。捆包裝等基本工序。 圖圖8-18-1圖圖8-68-6為各類熱軋無縫鋼管生產(chǎn)機組的基本工為各類熱軋無縫鋼管生產(chǎn)機組的基本工藝流程。藝流程。 當今熱軋無縫鋼管

4、生產(chǎn)一般主要變形工序有三個當今熱軋無縫鋼管生產(chǎn)一般主要變形工序有三個：穿孔、軋管和定減徑。穿孔、軋管和定減徑。v工藝過程簡述工藝過程簡述v 原料原料：圓形、方形或多邊形斷面的軋坯、鍛坯、鋼錠或連鑄坯。（離心鑄造或旋轉(zhuǎn)連鑄的空心管坯）v 軋前準備軋前準備：管坯檢查、清理、切斷、定心等v 加熱加熱：設(shè)備為環(huán)形爐、步進爐、斜底爐、感應(yīng)爐和快速加熱爐。v 熱軋熱軋：包括穿孔、軋管、定徑或減徑工序。v 穿孔任務(wù)：將實心管坯穿制成空心毛管；v 軋管任務(wù)：將空心毛管減壁、延伸，使壁厚接近或等于成品管壁厚；v 均整、定減徑稱為熱精整，是軋管中的精軋部分。起控制成品幾何形狀和尺寸精度的作用。v 精整精整：鋸斷、

5、冷卻、熱處理、矯直、切管、鋼管機加工、檢驗和包裝。目的：保證管材符合技術(shù)標準。2.1.2 2.1.2 各熱軋機組生產(chǎn)工藝過程特點各熱軋機組生產(chǎn)工藝過程特點v鋼管軋制工藝特點鋼管軋制工藝特點v1、熱軋機組產(chǎn)品規(guī)格、管坯種類以及使用的穿、熱軋機組產(chǎn)品規(guī)格、管坯種類以及使用的穿孔和軋管方法不同時，軋制工藝過程可能發(fā)生的孔和軋管方法不同時，軋制工藝過程可能發(fā)生的變化？變化？2.2 管坯及其軋前準備2.2.1 管坯種類及技術(shù)條件2.2.2 管坯切斷2.2.3 管坯表面質(zhì)量控制2.2.4 管坯定心2.2.5 管坯加熱 在無縫鋼管的生產(chǎn)中必須首先考慮管坯問題，即所謂坯料先行。管坯費用占無縫鋼管生產(chǎn)成本的70

6、左右，因此，為使無縫鋼管在鋼材市場上有競爭力，首先要降低管坯的價格。 管坯種類及技術(shù)條件管坯種類管坯種類 根據(jù)穿孔工藝的不同要求，按管坯的生產(chǎn)方根據(jù)穿孔工藝的不同要求，按管坯的生產(chǎn)方法進行分類有：鑄錠、連鑄坯、軋坯、鍛坯以及法進行分類有：鑄錠、連鑄坯、軋坯、鍛坯以及空心鑄坯?？招蔫T坯。 按管坯的橫斷面形狀分類有：圓形、方形、按管坯的橫斷面形狀分類有：圓形、方形、八角形和方波浪形管坯等。八角形和方波浪形管坯等。 在無縫鋼管生產(chǎn)中，大量使用的是圓形連鑄坯和軋坯，鑄錠僅用在無縫鋼管生產(chǎn)中，大量使用的是圓形連鑄坯和軋坯，鑄錠僅用于大中型周期軋管機組、擠壓機組和頂管機組。斜軋穿孔采用圓坯，于大中型周期軋

7、管機組、擠壓機組和頂管機組。斜軋穿孔采用圓坯，推軋穿孔和壓力穿孔常采用方坯。推軋穿孔和壓力穿孔常采用方坯。 廣泛采用連鑄圓管坯是無縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展中的一個里程碑，廣泛采用連鑄圓管坯是無縫鋼管生產(chǎn)發(fā)展中的一個里程碑，也是衡量一個國家鋼管生產(chǎn)技術(shù)水平的標志之一。連鑄圓坯具也是衡量一個國家鋼管生產(chǎn)技術(shù)水平的標志之一。連鑄圓坯具有成材率高、成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點，它使部有成材率高、成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點，它使部分無縫鋼管擺脫了管坯二次成材的境地分無縫鋼管擺脫了管坯二次成材的境地(50mm(50mm以下規(guī)格的管坯以下規(guī)格的管坯目前一般還要經(jīng)過開坯目前一般還要經(jīng)過開坯) )。近年隨著

8、煉鋼和連鑄技術(shù)的進步，連鑄。近年隨著煉鋼和連鑄技術(shù)的進步，連鑄管坯的質(zhì)量有了很大的提高，絕大多數(shù)管坯的質(zhì)量已達到甚至超過軋管坯的質(zhì)量有了很大的提高，絕大多數(shù)管坯的質(zhì)量已達到甚至超過軋坯坯( (部分合金鋼及不銹鋼除外部分合金鋼及不銹鋼除外) )，為無縫鋼管的飛速發(fā)展開辟了廣闊，為無縫鋼管的飛速發(fā)展開辟了廣闊的前景。的前景。 鍛坯常用于一些特殊合金鋼以及用軋制方法難以得到或者經(jīng)濟上不鍛坯常用于一些特殊合金鋼以及用軋制方法難以得到或者經(jīng)濟上不合算的境況。合算的境況。 離心澆注方法主要用于高合金鋼和難穿孔的金屬。離心澆注方法主要用于高合金鋼和難穿孔的金屬。技術(shù)條件 根據(jù)無縫鋼管坯料的質(zhì)量問題是極為重要

9、的，它將直接影響到成品管的質(zhì)量。由于無縫鋼管的生產(chǎn)過程中金屬塑性變形處于極為復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，這一點就顯得尤為突出。因此，鋼管工作者必須高度重視管坯的生產(chǎn)工藝，包括與管坯直徑范圍、長度范圍、內(nèi)在質(zhì)量及管坯最大單重等有關(guān)的技術(shù)要求。A A 尺寸和公差尺寸和公差外徑公差：外徑公差：l 4l 4( (相對于公稱直徑相對于公稱直徑) )；橢圓度：小于橢圓度：小于2 2；端面斜度：小于端面斜度：小于3.03.0 ( (和垂直方向的偏和垂直方向的偏 差最大差最大5mm)5mm)。B B 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài) 管坯交貨到軋管廠時，不得有任何內(nèi)部或者表面缺陷，否管坯交貨到軋管廠時，不得有任何內(nèi)部或者表面缺陷，否則會

10、影響無縫鋼管的質(zhì)量，例如：管坯的表面缺陷，最大允許則會影響無縫鋼管的質(zhì)量，例如：管坯的表面缺陷，最大允許深度深度15mm15mm較大的缺陷應(yīng)該用砂輪打磨清除掉，應(yīng)該避免出現(xiàn)尖銳較大的缺陷應(yīng)該用砂輪打磨清除掉，應(yīng)該避免出現(xiàn)尖銳的邊角。但是用砂輪磨削掉的深度不得超過管坯直徑的的邊角。但是用砂輪磨削掉的深度不得超過管坯直徑的1414，不得，不得進行焊接修補。管坯不允許有片狀的組織也不得有任何縮孔存在對于進行焊接修補。管坯不允許有片狀的組織也不得有任何縮孔存在對于管坯內(nèi)部質(zhì)量的進一步要求，要經(jīng)買賣雙方共同確定。管坯的彎曲度不管坯內(nèi)部質(zhì)量的進一步要求，要經(jīng)買賣雙方共同確定。管坯的彎曲度不得超過得超過2

11、5mm2 5mmm m，所提供的管坯應(yīng)該是鋼管軋機所需之長度的一，所提供的管坯應(yīng)該是鋼管軋機所需之長度的一倍或者幾倍公差不得超過長度的倍或者幾倍公差不得超過長度的1 1。C C 冶金要求冶金要求 除非另有約定，否則對管坯的化學分析結(jié)果應(yīng)除非另有約定，否則對管坯的化學分析結(jié)果應(yīng)滿足以下成分數(shù)值范圍：滿足以下成分數(shù)值范圍：w(P+S)w(P+S)0.040.045 5；w(0w(02 2)40)401010-4-4； w(N w(N2 2)100)1001010-4-4 ； w(Hw(H2 2 )4)41010-4-4 管坯切斷 當管坯供應(yīng)長度大于生產(chǎn)計劃要求的長度時，需要將管坯切當管坯供應(yīng)長度大

12、于生產(chǎn)計劃要求的長度時，需要將管坯切斷。管坯長度不應(yīng)超過機組設(shè)備允許范圍。穿制高合金管時，管斷。管坯長度不應(yīng)超過機組設(shè)備允許范圍。穿制高合金管時，管坯長度的大小還應(yīng)考慮穿孔頂頭的壽命。管坯切斷方法有剪斷、坯長度的大小還應(yīng)考慮穿孔頂頭的壽命。管坯切斷方法有剪斷、折斷、鋸斷和火焰切斷，如圖折斷、鋸斷和火焰切斷，如圖2-l2-l所示。這幾種切斷方法各有其優(yōu)所示。這幾種切斷方法各有其優(yōu)缺點。缺點。 (1) (1)剪斷法剪斷法 剪斷機的生產(chǎn)率高，剪斷時無金屬消耗。但由于斷口處壓扁剪斷機的生產(chǎn)率高，剪斷時無金屬消耗。但由于斷口處壓扁現(xiàn)象而且容易切斜同時剪斷機在剪切高合金鋼時也容易切現(xiàn)象而且容易切斜同時剪斷

13、機在剪切高合金鋼時也容易切裂，所以剪斷機一般只使用于剪切次數(shù)多、產(chǎn)品為低合金鋼裂，所以剪斷機一般只使用于剪切次數(shù)多、產(chǎn)品為低合金鋼和碳鋼的小型機組上。和碳鋼的小型機組上。 (2)(2)折斷法折斷法 折斷機生產(chǎn)率較高，但折斷后的管坯斷面極不平整，折斷機生產(chǎn)率較高，但折斷后的管坯斷面極不平整，易造成穿孔時壁厚不均。同時對于低碳鋼和合金鋼，折易造成穿孔時壁厚不均。同時對于低碳鋼和合金鋼，折斷也較困難。因此折斷機一般在舊式機組上使用，新建斷也較困難。因此折斷機一般在舊式機組上使用，新建機組一般已不采用了。機組一般已不采用了。 (3) (3)火焰切割法火焰切割法 火焰切割的管坯斷面平整，切縫約在火焰切割

14、的管坯斷面平整，切縫約在6 6 7mm7mm左右，并且一次左右，并且一次投資費用較為低廉。同時火焰切割機生產(chǎn)靈括，既可切割投資費用較為低廉。同時火焰切割機生產(chǎn)靈括，既可切割圓坯也可切割方坯，對于太多數(shù)鋼號的管坯都能垂切割。圓坯也可切割方坯，對于太多數(shù)鋼號的管坯都能垂切割。其缺點是采用一般的火焰切割方法，對含碳量超過其缺點是采用一般的火焰切割方法，對含碳量超過0.450.45的的碳鋼和一些合金鋼不適用。同時會有金屬消耗、氧氣和氣體消耗碳鋼和一些合金鋼不適用。同時會有金屬消耗、氧氣和氣體消耗及造成車間污染等問題。及造成車間污染等問題。 (4)(4)鋸斷法鋸斷法 鋸斷機鋸切的管坯其端面平直，便于定心

15、，在穿孔時易于操作，鋸斷機鋸切的管坯其端面平直，便于定心，在穿孔時易于操作，空心坯（毛管空心坯（毛管) )壁厚相對來說也較均勻，同時各種鋼號的管坯均可壁厚相對來說也較均勻，同時各種鋼號的管坯均可用于冷鋸機鋸斷。但其缺點是生產(chǎn)效率較低，鋸片損耗大。用于冷鋸機鋸斷。但其缺點是生產(chǎn)效率較低，鋸片損耗大。鋸斷法是切斷質(zhì)量最好的方法，它被廣泛應(yīng)用于臺金鋼特別是鋸斷法是切斷質(zhì)量最好的方法，它被廣泛應(yīng)用于臺金鋼特別是高合金鋼管坯的切斷。切屑長度公差為高合金鋼管坯的切斷。切屑長度公差為lmmlmm。鋸切過程鋸切過程 一個切斷周期包括夾緊、管坯切斷、鋸片返回、打開夾緊裝一個切斷周期包括夾緊、管坯切斷、鋸片返回、

16、打開夾緊裝置和管坯出料以及切頭、切尾的時間，但不包括管坯運輸時間。置和管坯出料以及切頭、切尾的時間，但不包括管坯運輸時間。一臺鋸的最大生產(chǎn)能力為一臺鋸的最大生產(chǎn)能力為2525萬萬t/at/a。 管坯鋸有一特殊的導向裝置管坯鋸有一特殊的導向裝置( (液壓伺服裝置液壓伺服裝置) )有利于減振和提高鋸的使用有利于減振和提高鋸的使用壽命壽命( (只在進給時起作用只在進給時起作用) )。 鋸床有兩個夾緊裝置分布于入出口鋸床有兩個夾緊裝置分布于入出口( (輸入?yún)^(qū)有輥遭支撐保證彎坯的夾緊輸入?yún)^(qū)有輥遭支撐保證彎坯的夾緊) )，鋸切，鋸切后入口端夾緊打開保證鋸片返回時不與管坯接觸。其他一些裝置的作用如下：后入口

17、端夾緊打開保證鋸片返回時不與管坯接觸。其他一些裝置的作用如下： (1)(1)進給鋸齒輪進給鋸齒輪 鋸齒輪減振，由三個固定齒輪的減振組成，作為可移動的減振避免了鋸片相對鋸齒輪減振，由三個固定齒輪的減振組成，作為可移動的減振避免了鋸片相對于軸向的擺動；于軸向的擺動； (2)(2)刷掃裝置刷掃裝置 在鋸片的底部安裝有一個驅(qū)動刷掃裝置，清掃齒上的鐵屑，不會影響鋸片的壽命；在鋸片的底部安裝有一個驅(qū)動刷掃裝置，清掃齒上的鐵屑，不會影響鋸片的壽命； (3)(3)鋸片噴射潤滑鋸片噴射潤滑 為了提高鋸片的使用壽命，高負載潤滑劑的容器由空氣霧化少量澆注在鋸片上，為了提高鋸片的使用壽命，高負載潤滑劑的容器由空氣霧化

18、少量澆注在鋸片上，沒有殘留；沒有殘留； (4)(4)鋸片冷卻裝置鋸片冷卻裝置 一個特殊的噴嘴，冷的空氣噴在鋸片上。一個特殊的噴嘴，冷的空氣噴在鋸片上。 鋸切后的定尺坯經(jīng)出口輥道和稱重裝置后撥至裝料機前鋸切后的定尺坯經(jīng)出口輥道和稱重裝置后撥至裝料機前緩沖鏈，緩沖移送鏈將管坯運至裝料機下輥道前，坯子緩沖鏈，緩沖移送鏈將管坯運至裝料機下輥道前，坯子由翻料鉤從鏈上翻至輥道上，稱重合格的管坯由裝料機由翻料鉤從鏈上翻至輥道上，稱重合格的管坯由裝料機裝入環(huán)形爐，稱重不合格的管坯由輥道運輸至剔除臺架裝入環(huán)形爐，稱重不合格的管坯由輥道運輸至剔除臺架前剔除。前剔除。 管坯鋸切應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)來設(shè)定合理的鋸切速度，鋸

19、切參數(shù)管坯鋸切應(yīng)根據(jù)不同材質(zhì)來設(shè)定合理的鋸切速度，鋸切參數(shù)主要包括鋸片線速度、鋸切進給速度、單齒切削量三個。其主要包括鋸片線速度、鋸切進給速度、單齒切削量三個。其設(shè)定原則是在滿足生產(chǎn)節(jié)奏的要求下盡可能避免鋸機的超負設(shè)定原則是在滿足生產(chǎn)節(jié)奏的要求下盡可能避免鋸機的超負荷工作。管坯鋸切參數(shù)如表荷工作。管坯鋸切參數(shù)如表2 2之所示。之所示。鋸片在達到使用壽命或出現(xiàn)下列情況：(1)鋸切聲音異常；(2)鋸片崩刃或打齒；(3)鋸后管坯端面明顯變壞；(4)管坯鋸口跳偏；(5)鋸機主電機的功率明顯增加，在鋸切過程中發(fā)現(xiàn)功率顯示上顯示有明顯大幅波動時，應(yīng)立即更換。2.2.3 2.2.3 管坯表面質(zhì)量控制管坯表面

20、質(zhì)量控制 對管坯嚴格檢查和徹底清理表面缺陷對管坯嚴格檢查和徹底清理表面缺陷, ,是確保鋼管質(zhì)量和提高是確保鋼管質(zhì)量和提高成材率的重要措施成材率的重要措施, ,許多鋼管廠家對此工作都極為重視。通常許多鋼管廠家對此工作都極為重視。通常, ,管坯管坯檢查和表面缺陷清理應(yīng)當在管坯生產(chǎn)廠完成檢查和表面缺陷清理應(yīng)當在管坯生產(chǎn)廠完成, ,軋管廠應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的軋管廠應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)條件和要求技術(shù)條件和要求, ,對管坯進行復(fù)檢。對管坯進行復(fù)檢。 管坯表面不得有肉眼可見的裂紋、結(jié)疤、針孔、夾渣、夾雜、發(fā)裂管坯表面不得有肉眼可見的裂紋、結(jié)疤、針孔、夾渣、夾雜、發(fā)裂等缺陷等缺陷, ,允許有深度不超過允許有深度不超過1.

21、5mm1.5mm的機械劃痕、劃傷和凹坑存在。圓坯的機械劃痕、劃傷和凹坑存在。圓坯端面不允許有肉眼可見的縮孔。端面不允許有肉眼可見的縮孔。 管坯表面缺陷允許清除管坯表面缺陷允許清除, ,清除深度不超過實際直徑的清除深度不超過實際直徑的4%,4%,清除處應(yīng)圓滑無棱角清除處應(yīng)圓滑無棱角, ,清除的長深比大于清除的長深比大于8,8,寬深比大于寬深比大于6,6,在同一截面周邊上清除深度達直徑在同一截面周邊上清除深度達直徑4%4%的區(qū)域不超過一處。的區(qū)域不超過一處。 為了暴露管坯表面缺陷為了暴露管坯表面缺陷, ,以便于檢查以便于檢查, ,通常先采用酸洗、通常先采用酸洗、剝皮等方法去除管坯表面氧化鐵皮。剝皮

22、等方法去除管坯表面氧化鐵皮。 現(xiàn)在多采用無損探傷現(xiàn)在多采用無損探傷檢查來代替人工檢查檢查來代替人工檢查, ,這不但顯著地提高了工作效率、改這不但顯著地提高了工作效率、改善勞動條件，而且提高了檢查的質(zhì)量。善勞動條件，而且提高了檢查的質(zhì)量。不同鋼種采用不同的表面缺陷清理方法不同鋼種采用不同的表面缺陷清理方法: :(1)(1)中、低碳鋼多采用高效率的表面火焰清理法中、低碳鋼多采用高效率的表面火焰清理法; ;(2)(2)高碳鋼和合金鋼采用砂輪磨修高碳鋼和合金鋼采用砂輪磨修; ;(3)(3)重要用途鋼管和高合金管坯采用整根剝皮重要用途鋼管和高合金管坯采用整根剝皮檢查檢查局部磨局部磨修。雖然剝皮清理金屬消

23、耗大、成本高修。雖然剝皮清理金屬消耗大、成本高, ,但由于能提高鋼管質(zhì)量但由于能提高鋼管質(zhì)量和成材率和成材率, ,故經(jīng)濟上還是合理的。故經(jīng)濟上還是合理的。 管坯定心管坯定心 在軋制一些變形抗力較大的材料時，有的工廠在管坯入爐前在在軋制一些變形抗力較大的材料時，有的工廠在管坯入爐前在管坯的后端或前、后兩端端面的中心鉆孔，前端定心可以防止穿孔管坯的后端或前、后兩端端面的中心鉆孔，前端定心可以防止穿孔時穿偏，減少毛管璧厚不均，并改善斜軋穿孔的二次咬入條件；后時穿偏，減少毛管璧厚不均，并改善斜軋穿孔的二次咬入條件；后端定心是為了消除穿孔時毛管尾部產(chǎn)生的環(huán)狀飛邊，以利于軋前穿端定心是為了消除穿孔時毛管尾

24、部產(chǎn)生的環(huán)狀飛邊，以利于軋前穿芯棒及提高鋼管內(nèi)表面質(zhì)量和芯棒使用壽命，并可防止毛管尾部出芯棒及提高鋼管內(nèi)表面質(zhì)量和芯棒使用壽命，并可防止毛管尾部出現(xiàn)現(xiàn)“耳子耳子”等缺陷，避免出現(xiàn)穿孔后卡事故。等缺陷，避免出現(xiàn)穿孔后卡事故。 圓管坯定心是指管坯前端端面中心鉆孔或沖孔。圓管坯定心是指管坯前端端面中心鉆孔或沖孔。 （管坯定心生產(chǎn)流程管坯定心生產(chǎn)流程） 管坯定心的方法有：熱定心和冷定心兩種。管坯定心的方法有：熱定心和冷定心兩種。 熱定心是在管坯加熱后，用壓縮空氣或液壓在熱狀態(tài)下熱定心是在管坯加熱后，用壓縮空氣或液壓在熱狀態(tài)下沖孔，設(shè)備設(shè)置在穿孔機前臺處，這種方法效率高，沒有沖孔，設(shè)備設(shè)置在穿孔機前臺處

25、，這種方法效率高，沒有金屬消耗，設(shè)備簡單，應(yīng)用比較廣泛，同時由于沖頭形狀金屬消耗，設(shè)備簡單，應(yīng)用比較廣泛，同時由于沖頭形狀與頂頭鼻部形狀相適應(yīng)，能獲得良好的定心孔尺寸。國內(nèi)與頂頭鼻部形狀相適應(yīng)，能獲得良好的定心孔尺寸。國內(nèi)對于碳鋼和一般合金鋼，大多采用熱定心。對于碳鋼和一般合金鋼，大多采用熱定心。 冷定心是指在管坯加熱前，在專門機床上鉆孔，它的特點是冷定心是指在管坯加熱前，在專門機床上鉆孔，它的特點是定心孔尺寸精度高，但要損失一部分金屬。因此冷定心僅在生產(chǎn)定心孔尺寸精度高，但要損失一部分金屬。因此冷定心僅在生產(chǎn)高臺金鋼和重要用途鋼管時采用。高臺金鋼和重要用途鋼管時采用。 定心孔的尺寸和形狀應(yīng)和

26、頂頭鼻部形狀尺寸相適應(yīng)。定心孔的尺寸和形狀應(yīng)和頂頭鼻部形狀尺寸相適應(yīng)。 定心孔直徑應(yīng)約等于或大于管坯在斜軋穿孔時受復(fù)雜應(yīng)力定心孔直徑應(yīng)約等于或大于管坯在斜軋穿孔時受復(fù)雜應(yīng)力作用產(chǎn)生的中心疏松區(qū)的直徑，此直徑一般取作用產(chǎn)生的中心疏松區(qū)的直徑，此直徑一般取0.15 0.15 0.250.25倍倍的管坯直徑，定心孔深度由定心目的而定。一般碳鋼管的管坯直徑，定心孔深度由定心目的而定。一般碳鋼管定心目的是為了減少壁厚不均，因此深度取得淺；而高定心目的是為了減少壁厚不均，因此深度取得淺；而高合金鋼管坯還要增加頂頭前壓縮量，因此取得深。一般合金鋼管坯還要增加頂頭前壓縮量，因此取得深。一般孔深孔深7 7 10

27、mm10mm以上即可起到減小毛管前端壁厚不均作用；為以上即可起到減小毛管前端壁厚不均作用；為改善穿孔咬人條件和管坯可穿性，孔深應(yīng)大于改善穿孔咬人條件和管坯可穿性，孔深應(yīng)大于20 20 30mm30mm，對，對于某些高合金鋼管，有時甚至要求是通孔。近幾年的新建機組都于某些高合金鋼管，有時甚至要求是通孔。近幾年的新建機組都將定心工序減掉了。將定心工序減掉了。 壓力穿孔或壓力穿孔或PPMPPM推軋穿孔所用的方坯，加熱后要在定形機推軋穿孔所用的方坯，加熱后要在定形機上進行對角定型。壓力穿孔管坯定形的作用是壓縮角部，使上進行對角定型。壓力穿孔管坯定形的作用是壓縮角部，使方坯的對角線等長，并且壓成與穿孔筒

28、相同的錐度，以達到方坯的對角線等長，并且壓成與穿孔筒相同的錐度，以達到剝落氧化鐵皮和保證坯料對中的目的。剝落氧化鐵皮和保證坯料對中的目的。 管坯加熱管坯加熱 在軋件變形之前在軋件變形之前, ,要對管坯進行加熱要對管坯進行加熱, ,其目的在提高鋼的塑性、降低變形抗其目的在提高鋼的塑性、降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織和性能力及改善金屬內(nèi)部組織和性能, ,以便于軋制加工。以便于軋制加工。 這就是說這就是說, ,一般要將鋼加熱到奧氏體單相固溶體組織的溫度范圍內(nèi)一般要將鋼加熱到奧氏體單相固溶體組織的溫度范圍內(nèi), ,并使有并使有較高的溫度和足夠的時間以均勻組織及溶解碳化物較高的溫度和足夠的時間以均勻組織及

29、溶解碳化物, ,從而得到塑性高、變形抗從而得到塑性高、變形抗力低、加工性能好的組織。實驗表明力低、加工性能好的組織。實驗表明, ,管坯不加熱或加熱不當是無法正常實管坯不加熱或加熱不當是無法正常實現(xiàn)斜軋穿孔過程的現(xiàn)斜軋穿孔過程的, ,因為這樣無法避免斜軋穿孔時管坯中心在頂頭前預(yù)先因為這樣無法避免斜軋穿孔時管坯中心在頂頭前預(yù)先形成孔腔形成孔腔, ,以及無法建立斜軋穿孔時為實現(xiàn)管坯咬人所需的變形區(qū)內(nèi)軸向力平衡以及無法建立斜軋穿孔時為實現(xiàn)管坯咬人所需的變形區(qū)內(nèi)軸向力平衡條件。一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性條件。一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性, ,加工溫度應(yīng)盡量高一些好。但加工溫度應(yīng)盡量高一

30、些好。但是高溫及不正確的加熱制度可能引起鋼的強烈氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷是高溫及不正確的加熱制度可能引起鋼的強烈氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷, ,降低鋼的質(zhì)量降低鋼的質(zhì)量, ,導致廢品。因此導致廢品。因此, ,鋼管的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性鋼管的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工工藝要求和壓力加工工藝要求, ,從保證鋼管質(zhì)量和產(chǎn)量出發(fā)進行確定。從保證鋼管質(zhì)量和產(chǎn)量出發(fā)進行確定。（鋼管加熱流程鋼管加熱流程） 對管坯加熱有三個基本要求對管坯加熱有三個基本要求: :(1)(1)溫度準確溫度準確, ,保證穿孔過程在該管坯鋼的可穿性最好的溫度范圍內(nèi)進保證穿孔過程在該管坯鋼的可穿性最好的溫

31、度范圍內(nèi)進行行; ;(2)(2)加熱均勻加熱均勻, ,管坯沿縱向和橫向溫差小管坯沿縱向和橫向溫差小, ,內(nèi)外溫差應(yīng)不大于內(nèi)外溫差應(yīng)不大于30 ;30 ;(3)(3)燒損少燒損少, ,管坯在加熱過程中不產(chǎn)生有害的組織和化學成分變管坯在加熱過程中不產(chǎn)生有害的組織和化學成分變化化( (如過熱、過燒、脫碳、增碳等如過熱、過燒、脫碳、增碳等),),以確保生產(chǎn)過程正常進行和以確保生產(chǎn)過程正常進行和鋼管成品的性能合格。鋼管成品的性能合格。 上述要求是保證鋼管質(zhì)量和穿孔及斜軋擴徑過程正常所必上述要求是保證鋼管質(zhì)量和穿孔及斜軋擴徑過程正常所必需的需的, ,對于高合金鋼和重要用途的鋼管用管對于高合金鋼和重要用途的

32、鋼管用管, ,這種要求尤為重要這種要求尤為重要, ,也更為嚴格。但是也更為嚴格。但是, ,并不是所用的鋼種都采用同一加熱制度并不是所用的鋼種都采用同一加熱制度, ,因此因此在熱軋鋼管生產(chǎn)中在熱軋鋼管生產(chǎn)中, ,對管坯加熱質(zhì)量的三個基本要求必須給予充對管坯加熱質(zhì)量的三個基本要求必須給予充分重視。分重視。 管坯加熱爐管坯加熱爐: : 斜底式加熱爐；斜底式加熱爐； 分段快速加熱爐；分段快速加熱爐； 環(huán)形轉(zhuǎn)底式加熱爐；環(huán)形轉(zhuǎn)底式加熱爐； 步進梁式加熱爐。步進梁式加熱爐。 斜底式加熱爐由于是人工翻撥料斜底式加熱爐由于是人工翻撥料, ,爐門常打開爐門常打開, ,爐子負壓爐子負壓操作操作, ,因而勞動強度大

33、、燒損嚴重、燃料消耗大因而勞動強度大、燒損嚴重、燃料消耗大, ,故屬被淘故屬被淘汰的爐型。分段快速加熱爐的燃料消耗大、維修保養(yǎng)費用高、汰的爐型。分段快速加熱爐的燃料消耗大、維修保養(yǎng)費用高、爐子在車間的布置也難以處理爐子在車間的布置也難以處理, ,因而業(yè)未獲得廣泛應(yīng)用。目前因而業(yè)未獲得廣泛應(yīng)用。目前圓管坯加熱以環(huán)形轉(zhuǎn)底式加熱爐應(yīng)用最廣圓管坯加熱以環(huán)形轉(zhuǎn)底式加熱爐應(yīng)用最廣, ,步進式圓管坯加步進式圓管坯加熱爐國內(nèi)外個別廠家也有使用的。熱爐國內(nèi)外個別廠家也有使用的。環(huán)形爐的優(yōu)點環(huán)形爐的優(yōu)點(1)(1)環(huán)形爐最適合于加熱圓形管坯環(huán)形爐最適合于加熱圓形管坯, ,并能適應(yīng)多種不同直徑和長度的復(fù)并能適應(yīng)多種

34、不同直徑和長度的復(fù)雜坯料雜坯料, ,易于按管坯規(guī)格變化調(diào)整加熱制度易于按管坯規(guī)格變化調(diào)整加熱制度; ;(2)(2)管坯在爐底上間隔放置管坯在爐底上間隔放置, ,管坯能三面受熱管坯能三面受熱, ,加熱時間短加熱時間短, ,溫度較均溫度較均勻勻, ,加熱質(zhì)量好加熱質(zhì)量好; ;(3)(3)管坯在加熱過程中隨爐底一起轉(zhuǎn)動管坯在加熱過程中隨爐底一起轉(zhuǎn)動, ,與爐底之間無相對運動和摩擦與爐底之間無相對運動和摩擦, ,氧氧化鐵皮不易脫落化鐵皮不易脫落, ,爐子除裝、出料爐門外無其他開口爐子除裝、出料爐門外無其他開口, ,爐子嚴密性好爐子嚴密性好, ,冷冷空氣吸人少空氣吸人少, ,因而氧化燒損較少因而氧化燒損

35、較少; ;(4)(4)爐內(nèi)管坯可以出空也可以留出不裝料的空底段爐內(nèi)管坯可以出空也可以留出不裝料的空底段, ,便于更換管坯規(guī)格便于更換管坯規(guī)格, ,操作調(diào)度靈活操作調(diào)度靈活; ;(5)(5)裝料、出料和爐內(nèi)運送都能自動進行裝料、出料和爐內(nèi)運送都能自動進行, ,管坯從管坯從入入爐至出爐的全過程爐至出爐的全過程可采用計算機程序控制可采用計算機程序控制, ,操作的機械化和自動化程度高。操作的機械化和自動化程度高。環(huán)形加熱爐的缺點是環(huán)形加熱爐的缺點是: :1 1、爐子占用車間面積較大、爐子占用車間面積較大; ;2 2、管坯在爐底上呈輻射狀間隔布料、管坯在爐底上呈輻射狀間隔布料, ,爐底面積的利用較差爐底

36、面積的利用較差, ,表現(xiàn)表現(xiàn)為單位爐底面積的產(chǎn)量較低為單位爐底面積的產(chǎn)量較低; ;3 3、爐子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、爐子結(jié)構(gòu)復(fù)雜, ,維修困難維修困難, ,造價高。造價高。管坯的加熱制度管坯的加熱制度 根據(jù)鋼的化學成分以及有關(guān)性能根據(jù)鋼的化學成分以及有關(guān)性能, ,對被加熱的管坯在加熱爐內(nèi)對被加熱的管坯在加熱爐內(nèi)所規(guī)定的一整套加熱工藝參數(shù)的總稱所規(guī)定的一整套加熱工藝參數(shù)的總稱, ,稱為管坯的加熱制度。稱為管坯的加熱制度。 管坯加熱制度是指對管坯加熱的基本工藝參數(shù)規(guī)范管坯加熱制度是指對管坯加熱的基本工藝參數(shù)規(guī)范, ,它所它所包括的基本工藝參數(shù)包括包括的基本工藝參數(shù)包括: :加熱溫度、加熱時間、加熱速度、加熱溫

37、度、加熱時間、加熱速度、斷面允許溫差、爐膛壓力等。金屬加熱制度的選擇斷面允許溫差、爐膛壓力等。金屬加熱制度的選擇, ,應(yīng)綜合考應(yīng)綜合考慮爐型、爐子生產(chǎn)率、金屬的性質(zhì)、坯料的尺寸與形狀、坯慮爐型、爐子生產(chǎn)率、金屬的性質(zhì)、坯料的尺寸與形狀、坯料在爐內(nèi)的步料方式、工藝過程的要求等。料在爐內(nèi)的步料方式、工藝過程的要求等。 加熱溫度加熱溫度 通常通常, ,管坯加熱溫度是指管坯出爐時的表面溫度管坯加熱溫度是指管坯出爐時的表面溫度, ,對于不同的金屬對于不同的金屬性質(zhì)、熱加工方式、坯料尺寸等性質(zhì)、熱加工方式、坯料尺寸等, ,通常要求不同的金屬的加熱溫度。最合適的通常要求不同的金屬的加熱溫度。最合適的金屬的加

38、熱溫度金屬的加熱溫度, ,應(yīng)使金屬獲得最好的塑性和最小的變形抗力。一般來講應(yīng)使金屬獲得最好的塑性和最小的變形抗力。一般來講, ,對碳鋼和低合金鋼可以參照鐵碳平衡相圖確定加熱溫度對碳鋼和低合金鋼可以參照鐵碳平衡相圖確定加熱溫度, ,考慮到過熱、考慮到過熱、過燒、氧化鐵皮熔化等原因過燒、氧化鐵皮熔化等原因, ,通常加熱溫度上限比理論過燒溫度通常加熱溫度上限比理論過燒溫度( (鐵碳平鐵碳平衡相圖中的固相線衡相圖中的固相線) )要低要低100150 ;100150 ;對高合金鋼是通過做專門實驗來確對高合金鋼是通過做專門實驗來確定塑性與溫度之間的關(guān)系定塑性與溫度之間的關(guān)系, ,從而確定最合適的加熱溫度。鋼