工藝學(xué)下鋼管教學(xué)講義第16章

1、1 Technology of Material Forming2東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 高秀華高秀華3 熱軋無(wú)縫管材的主要加工形熱軋無(wú)縫管材的主要加工形式和基本工藝過(guò)程式和基本工藝過(guò)程4p穿孔方法穿孔方法p軋管方法軋管方法p精軋方法精軋方法p熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的一般工藝流程熱軋無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的一般工藝流程主要內(nèi)容5熱軋無(wú)縫管的加工基本工序穿孔：將實(shí)心管坯穿制成空心毛管。（內(nèi)外表面穿孔：將實(shí)心管坯穿制成空心毛管。（內(nèi)外表面質(zhì)量和壁厚不均勻性）質(zhì)量和壁厚不均勻性） 毛管毛管軋管：將空心毛管減壁延伸達(dá)到成品管所要求的軋管：將空心毛管減壁延伸

2、達(dá)到成品管所要求的熱尺寸和均勻性。主要延伸工序。熱尺寸和均勻性。主要延伸工序?；墓芑墓芏ǎp）徑：定（減）徑：定徑：是毛管獲得成品管所要求的外徑熱尺寸和精定徑：是毛管獲得成品管所要求的外徑熱尺寸和精度，提高管外表質(zhì)量；度，提高管外表質(zhì)量；減徑：大管徑減縮到所要求的外徑熱尺寸和精度；減徑：大管徑減縮到所要求的外徑熱尺寸和精度；張力減徑：在前后張力作用下，減徑同時(shí)減壁。張力減徑：在前后張力作用下，減徑同時(shí)減壁。擴(kuò)徑：擴(kuò)徑：400mm400mm以上設(shè)有擴(kuò)徑機(jī)組擴(kuò)徑以上設(shè)有擴(kuò)徑機(jī)組擴(kuò)徑, ,有斜軋、頂、有斜軋、頂、拔管方式拔管方式6煉鋼工藝流程 裝裝 廢鋼廢鋼預(yù)熱廢鋼預(yù)熱廢鋼廢鋼入爐廢鋼入爐冶煉過(guò)程冶

3、煉過(guò)程LF鋼包爐鋼包爐VD爐爐立式連鑄機(jī)立式連鑄機(jī)弧型連鑄機(jī)弧型連鑄機(jī)78達(dá)爾明達(dá)爾明ARCORE廠(chǎng)廠(chǎng)狄舍爾軋管工藝示意圖狄舍爾軋管工藝示意圖910第一節(jié) 穿孔方法按穿孔機(jī)結(jié)構(gòu)、穿孔過(guò)程變形特點(diǎn)將穿孔方法分類(lèi)按穿孔機(jī)結(jié)構(gòu)、穿孔過(guò)程變形特點(diǎn)將穿孔方法分類(lèi): :11一、斜軋法一、斜軋法1 1、曼乃斯曼穿孔機(jī)、曼乃斯曼穿孔機(jī) （二輥斜軋穿孔機(jī)）（二輥斜軋穿孔機(jī)） 18831883由的由由的由曼乃斯曼兄弟發(fā)明，曼乃斯曼兄弟發(fā)明，18861886用用于工業(yè)生產(chǎn)（于工業(yè)生產(chǎn)（mannesmann)mannesmann) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：桶形輥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：桶形輥+ +頂頭頂頭+ +導(dǎo)板導(dǎo)板, , 布置方式：立式和臥

4、式布置方式：立式和臥式12軋制方式斜軋斜軋縱軋縱軋橫軋橫軋131415頂頭/頂桿16一、斜軋法一、斜軋法1 1、曼乃斯曼穿孔機(jī)、曼乃斯曼穿孔機(jī)p 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)心性好對(duì)心性好, ,毛管壁厚均勻；毛管壁厚均勻； 一次延伸系數(shù)較大一次延伸系數(shù)較大=1.25=1.254.54.5；p 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 變形復(fù)雜；旋轉(zhuǎn)橫鍛效應(yīng)大，附加變形變形復(fù)雜；旋轉(zhuǎn)橫鍛效應(yīng)大，附加變形嚴(yán)重，內(nèi)外表面易產(chǎn)生和擴(kuò)大缺陷；嚴(yán)重，內(nèi)外表面易產(chǎn)生和擴(kuò)大缺陷； 管坯質(zhì)量要求高，不能直接穿連鑄坯。管坯質(zhì)量要求高，不能直接穿連鑄坯。172.斯蒂費(fèi)爾穿孔機(jī)（菌式，盤(pán)式）斯蒂費(fèi)爾穿孔機(jī)（菌式，盤(pán)式） 18991899瑞士人發(fā)明斯蒂費(fèi)爾（

5、瑞士人發(fā)明斯蒂費(fèi)爾（ RCstiefel）發(fā)）發(fā)明明結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：輥形菌式輥形菌式（盤(pán)式）、（盤(pán)式）、+ +頂頭頂頭+ +導(dǎo)板導(dǎo)板優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：軋輥是懸臂安裝，剛性差，送進(jìn)缺點(diǎn)：軋輥是懸臂安裝，剛性差，送進(jìn)角不能調(diào)整，輥身長(zhǎng)度短，穿孔毛管質(zhì)量角不能調(diào)整，輥身長(zhǎng)度短，穿孔毛管質(zhì)量不好。不好。一、斜軋法一、斜軋法18193.3.狄塞爾穿孔機(jī)狄塞爾穿孔機(jī) 19721972年西德，二輥斜軋立式，每年西德，二輥斜軋立式，每個(gè)軋輥單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)軋輥單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)：輥形結(jié)構(gòu)：輥形( (桶形桶形+ +主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)+ +頂頭頂頭) )一、斜軋法一、斜軋法20狄塞爾穿孔機(jī)示意圖213.3.狄塞爾

6、穿孔機(jī)狄塞爾穿孔機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度大于軋輥軸向速度，給主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度大于軋輥軸向速度，給軋件施加一個(gè)送進(jìn)力，提高咬入，提高穿孔軋件施加一個(gè)送進(jìn)力，提高咬入，提高穿孔效率，提高生產(chǎn)率；效率，提高生產(chǎn)率；可穿連鑄坯，減少了孔腔形成；可穿連鑄坯，減少了孔腔形成；導(dǎo)盤(pán)壽命比導(dǎo)板高；導(dǎo)盤(pán)壽命比導(dǎo)板高；提高穿孔速度提高穿孔速度0.670.671.11.11.2m/s1.2m/s。一、斜軋法一、斜軋法223. .狄塞爾穿孔機(jī)狄塞爾穿孔機(jī) 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：更換規(guī)格不便；更換規(guī)格不便；軋制穩(wěn)定性差，咬入機(jī)架不穩(wěn)定，穿軋制穩(wěn)定性差，咬入機(jī)架不穩(wěn)定，穿孔后毛管首尾外徑差大孔后毛管首尾外徑差大5mm5mm

7、，一般，一般3mm3mm后后設(shè)空減機(jī)。設(shè)空減機(jī)。一、斜軋法一、斜軋法234.4.錐輥式穿孔機(jī)（菌式穿孔機(jī)）錐輥式穿孔機(jī)（菌式穿孔機(jī)）19711971，前蘇聯(lián)改進(jìn)懸臂輥為雙支撐軋輥，增大剛，前蘇聯(lián)改進(jìn)懸臂輥為雙支撐軋輥，增大剛度。度。19831983年工業(yè)生產(chǎn)。年工業(yè)生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)：輥形：錐形（菌式）結(jié)構(gòu)：輥形：錐形（菌式）+ +頂頭頂頭+ +主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)，帶輾軋主動(dòng)導(dǎo)盤(pán)，帶輾軋角、送進(jìn)角大，大直徑、大導(dǎo)盤(pán)、雙支撐輥。角、送進(jìn)角大，大直徑、大導(dǎo)盤(pán)、雙支撐輥。一、斜軋法一、斜軋法2425菌氏穿孔機(jī)示意圖264.4.錐輥式穿孔機(jī)（菌式穿孔機(jī)）錐輥式穿孔機(jī)（菌式穿孔機(jī)） 優(yōu)點(diǎn)：錐形輥的直徑沿穿孔變形區(qū)是逐漸增

8、加的，軋件前進(jìn)錐形輥的直徑沿穿孔變形區(qū)是逐漸增加的，軋件前進(jìn)和軋輥配合好，減少滑動(dòng)，促進(jìn)縱向延伸，減輕扭和軋輥配合好，減少滑動(dòng)，促進(jìn)縱向延伸，減輕扭轉(zhuǎn)變形和橫鍛效應(yīng)，可穿塑性較差的高合金管坯；轉(zhuǎn)變形和橫鍛效應(yīng)，可穿塑性較差的高合金管坯；主動(dòng)大導(dǎo)盤(pán)主動(dòng)大導(dǎo)盤(pán), ,穿孔效率高，穿孔效率高，1.5m/s1.5m/s； 延伸系數(shù)大延伸系數(shù)大 =6=6；咬入條件好；咬入條件好；大送進(jìn)角大送進(jìn)角, ,提高生產(chǎn)能力。提高生產(chǎn)能力。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：更換規(guī)格不便。更換規(guī)格不便。一、斜軋法一、斜軋法275.5.三輥穿孔機(jī)（阿塞爾穿孔機(jī)）三輥穿孔機(jī)（阿塞爾穿孔機(jī)）1948年研究成功1965年工業(yè)投產(chǎn)結(jié)構(gòu)：三輥斜軋、桶

9、（鼓）形輥、120布置 +頂頭，無(wú)導(dǎo)板（盤(pán)）一、斜軋法一、斜軋法28三輥斜軋穿孔機(jī)示意圖295.5.三輥穿孔機(jī)三輥穿孔機(jī)p優(yōu)點(diǎn)：三向壓應(yīng)力提高塑性提高可穿性可穿連鑄坯、合金鋼、可穿低塑性，擴(kuò)大可穿鋼種范圍；改善了軋件內(nèi)外表面質(zhì)量；提高了穿孔效率；毛管尺寸穩(wěn)定。一、斜軋法一、斜軋法305.5.三輥穿孔機(jī)三輥穿孔機(jī)p優(yōu)點(diǎn)：更換規(guī)格方便；軋制單位能耗低；p缺點(diǎn): 不能穿制薄壁毛管，一般D/S12(14)； 頂頭軸向阻力較大,頂頭壽命低； 如果形成孔腔可能出現(xiàn)毛管分層缺陷。一、斜軋法一、斜軋法31二、縱軋法二、縱軋法 1、壓力擠孔1891年問(wèn)世，艾哈德（Ehrhadt)發(fā)明。結(jié)構(gòu)：沖頭+筒狀模(將方形

10、或多邊形鋼錠放在擠壓缸中,擠成中空杯體)32壓力穿孔示意圖33二、縱軋法二、縱軋法 1、壓力擠孔優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 三向壓應(yīng)力三向壓應(yīng)力, ,提高可穿性；提高可穿性； 內(nèi)外表面質(zhì)量好；內(nèi)外表面質(zhì)量好； 可穿低塑性、鑄錠、連鑄坯?？纱┑退苄浴㈣T錠、連鑄坯。缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 延伸系數(shù)小，延伸系數(shù)小， =1.0=1.01.11.1； 穿孔比（毛管長(zhǎng)度穿孔比（毛管長(zhǎng)度/ /內(nèi)徑）小內(nèi)徑）小8 812 12 ； 毛管偏心大毛管偏心大, ,壁厚不均嚴(yán)重；生產(chǎn)率低；壁厚不均嚴(yán)重；生產(chǎn)率低；342.推軋穿孔(PPMPress Piercing Mill穿孔機(jī)） 19571957年瑞士發(fā)明年瑞士發(fā)明 19781978

11、年正式投產(chǎn)年正式投產(chǎn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :三輥縱軋施加壓力強(qiáng)迫咬入三輥縱軋施加壓力強(qiáng)迫咬入+ +頂頭頂頭二、縱軋法二、縱軋法35推軋穿孔過(guò)程示意圖362.推軋穿孔優(yōu)點(diǎn): 三向壓應(yīng)力，提高可穿性，適應(yīng)各鋼種； 生產(chǎn)率高； 穿孔比大40； 延伸系數(shù)比壓擠大，=1.121.2； 工具消耗小能耗??； 用連鑄坯直接生產(chǎn)。二、縱軋法二、縱軋法372.推軋穿孔缺點(diǎn): 與斜軋比延伸系數(shù)較小，=1.11.25，后設(shè)有一臺(tái)斜軋延伸機(jī)，減壁并糾正壁厚不均； 壁厚不均嚴(yán)重4%8%(斜軋3%6%)； 與壓擠比，設(shè)備龐大投資高(多一臺(tái)延伸機(jī))，生產(chǎn)工序多。 PPM穿孔機(jī)用小斷面方坯穿孔困難,min=2002mm應(yīng)用于大中型,不再

12、新建。二、縱軋法二、縱軋法38第二節(jié)第二節(jié) 軋管方法軋管方法p軋管的任務(wù)：將空心的毛管減壁、延伸，使其壁厚接近于成品壁厚；p按照毛管軋制變形過(guò)程中金屬的流動(dòng)特征和軋管機(jī)的結(jié)構(gòu)。將現(xiàn)有的軋管方法和軋管機(jī)分類(lèi)。 39軋管方法軋管方法自動(dòng)軋管自動(dòng)軋管連續(xù)軋管連續(xù)軋管（阿塞爾軋管機(jī)多種型式）（阿塞爾軋管機(jī)多種型式）狄塞爾軋管機(jī)狄塞爾軋管機(jī)全浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī)全浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī)周期軋管周期軋管縱軋軋管縱軋軋管斜軋軋管斜軋軋管頂管軋管頂管軋管限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)（多種型式）限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)（多種型式）半浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī)半浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī)二輥斜軋軋管機(jī)二輥斜軋軋管機(jī)三輥斜軋軋管機(jī)三輥斜軋軋管機(jī)ACCU-ROLLA

13、CCU-ROLL軋管機(jī)軋管機(jī)40一、一、 縱軋法縱軋法1、自動(dòng)軋管機(jī)、自動(dòng)軋管機(jī) 1903年由瑞士人（RCstiefel)斯蒂費(fèi)爾發(fā)明； 1906年用于工業(yè)生產(chǎn)；結(jié)構(gòu)：二輥不可逆縱軋機(jī)一對(duì)工作輥一對(duì)回送輥。工作輥上輥、回送輥下輥，快速聯(lián)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)： 短芯頭換規(guī)格時(shí)便于安裝調(diào)整方便，易掌握； 生產(chǎn)品種規(guī)格范圍廣（400mm以下）缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率低第一道軋后要回送，翻鋼輔助間隙時(shí)間占整個(gè)周期的60%以上。41自動(dòng)軋管機(jī)操作示意圖42延伸系數(shù)小2.3，必須配延伸大的穿孔機(jī)；孔型開(kāi)口處，壁厚不均，后配斜軋均整機(jī)，均勻壁厚。軋制毛管長(zhǎng)度受頂桿限制.（一般軋23道每軋一道將毛管翻轉(zhuǎn)90）范圍：2740

14、63.240.51000016000。改進(jìn)：1975年前蘇聯(lián)首先使用，將兩架跟蹤布置的二輥式軋管機(jī)取消了回送輥。機(jī)械化、連續(xù)化、自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高。一、一、 縱軋法縱軋法432.連續(xù)軋管機(jī)連續(xù)軋管機(jī) 19041904年發(fā)明，年發(fā)明，19321932張力減徑機(jī)后張力減徑機(jī)后19491949年美國(guó)鋼鐵年美國(guó)鋼鐵公司較好。公司較好。 連續(xù)軋管機(jī)軋制鋼管是將穿孔后的毛管套在長(zhǎng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)軋制鋼管是將穿孔后的毛管套在長(zhǎng)芯棒上進(jìn)行軋制，因此根據(jù)芯棒運(yùn)動(dòng)的不同方式將連軋管上進(jìn)行軋制，因此根據(jù)芯棒運(yùn)動(dòng)的不同方式將連軋管機(jī)分為全浮動(dòng)、半浮動(dòng)和限動(dòng)芯棒軋機(jī)三種類(lèi)型。機(jī)分為全浮動(dòng)、半浮動(dòng)和限動(dòng)芯棒軋機(jī)三種類(lèi)型。全

15、浮動(dòng)芯棒連軋機(jī)全浮動(dòng)芯棒連軋機(jī)(MM-Mandrel Mill)(MM-Mandrel Mill)：相鄰兩架中相鄰兩架中心線(xiàn)交成心線(xiàn)交成9090, ,目的是為了軋輥孔型開(kāi)口成交錯(cuò)排列目的是為了軋輥孔型開(kāi)口成交錯(cuò)排列, ,在軋制中軋平孔型開(kāi)口處管壁增厚的部分。在軋制中軋平孔型開(kāi)口處管壁增厚的部分。一、一、 縱軋法縱軋法44全浮動(dòng)芯棒連軋機(jī)(MM)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): :二輥式縱軋機(jī)二輥式縱軋機(jī)4545、平立交替布置在軋制過(guò)、平立交替布置在軋制過(guò)程中對(duì)芯棒速度不加控制程中對(duì)芯棒速度不加控制, ,由被輾軋的金屬的摩擦由被輾軋的金屬的摩擦力帶動(dòng)芯棒通過(guò)軋機(jī)力帶動(dòng)芯棒通過(guò)軋機(jī), ,隨后由脫棒機(jī)將芯棒由鋼管隨后由脫

16、棒機(jī)將芯棒由鋼管中抽出。寶鋼中抽出。寶鋼140mm140mm連軋管機(jī)連軋管機(jī),70,70年代是浮動(dòng)芯棒連年代是浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī)的鼎盛時(shí)期。軋管機(jī)的鼎盛時(shí)期。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)率高，年產(chǎn)生產(chǎn)率高，年產(chǎn)30305050萬(wàn)；萬(wàn)； 機(jī)械化、自動(dòng)化、操作人員少；機(jī)械化、自動(dòng)化、操作人員少；一、一、 縱軋法縱軋法45連續(xù)軋管機(jī)軋制過(guò)程簡(jiǎn)示圖46 延伸數(shù)大延伸數(shù)大=5;=5; 有利于使用連鑄坯有利于使用連鑄坯. . 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 芯棒長(zhǎng)而重，每組芯棒根數(shù)多；芯棒長(zhǎng)而重，每組芯棒根數(shù)多； 需要脫棒機(jī)、潤(rùn)滑；需要脫棒機(jī)、潤(rùn)滑； 管子首尾出現(xiàn)管子首尾出現(xiàn)“竹節(jié)膨脹竹節(jié)膨脹”； 范圍：范圍：25251681682.

17、02.023232000020000一、一、 縱軋法縱軋法47 竹節(jié)的原因：竹節(jié)的原因： 全浮動(dòng)芯棒在軋制時(shí)芯棒速度不加以控制，芯棒速全浮動(dòng)芯棒在軋制時(shí)芯棒速度不加以控制，芯棒速度發(fā)生多次變化（度發(fā)生多次變化（2N-12N-1次）。芯棒速度的變化將導(dǎo)致次）。芯棒速度的變化將導(dǎo)致金屬流動(dòng)條件的改變，而引起鋼管縱向的壁厚和直徑金屬流動(dòng)條件的改變，而引起鋼管縱向的壁厚和直徑的變化。的變化。 全浮動(dòng)軋管機(jī)受芯棒長(zhǎng)度和重量的限制，生產(chǎn)的鋼管全浮動(dòng)軋管機(jī)受芯棒長(zhǎng)度和重量的限制，生產(chǎn)的鋼管最大外徑為最大外徑為177.8mm177.8mm，這種軋機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)只能在小型，這種軋機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)只能在小型機(jī)組中得到推廣。

18、機(jī)組中得到推廣。一、一、 縱軋法縱軋法48 限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)(MPM-Multi stand Pilger Mill):(MPM-Multi stand Pilger Mill):為了解決全浮動(dòng)的芯棒軋制過(guò)程中金屬流動(dòng)的不規(guī)律為了解決全浮動(dòng)的芯棒軋制過(guò)程中金屬流動(dòng)的不規(guī)律性問(wèn)題，縮短芯棒長(zhǎng)度，解決芯棒制造問(wèn)題上的困難，性問(wèn)題，縮短芯棒長(zhǎng)度，解決芯棒制造問(wèn)題上的困難，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍。擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍。 6060年代開(kāi)始試驗(yàn)，年代開(kāi)始試驗(yàn)，7070年代成功投產(chǎn)，年代成功投產(chǎn)，19781978年在意大利年在意大利達(dá)爾明廠(chǎng)投入生產(chǎn)。達(dá)爾明廠(chǎng)投入生產(chǎn)。 結(jié)構(gòu)：在軋制過(guò)程中芯棒均以設(shè)定的

19、恒定速度進(jìn)行，結(jié)構(gòu)：在軋制過(guò)程中芯棒均以設(shè)定的恒定速度進(jìn)行，在軋制快結(jié)束時(shí)，鋼管從脫管機(jī)脫出。芯棒由限動(dòng)機(jī)在軋制快結(jié)束時(shí)，鋼管從脫管機(jī)脫出。芯棒由限動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)而快速返回（在線(xiàn)脫棒）。在軋制過(guò)程中均以構(gòu)帶動(dòng)而快速返回（在線(xiàn)脫棒）。在軋制過(guò)程中均以低于第一架金屬軋出速度的恒定速度前進(jìn)，實(shí)踐證明：低于第一架金屬軋出速度的恒定速度前進(jìn)，實(shí)踐證明：芯棒速度應(yīng)大于第一機(jī)架的咬入速度，而低于第一機(jī)芯棒速度應(yīng)大于第一機(jī)架的咬入速度，而低于第一機(jī)架的軋出速度。架的軋出速度。一、一、 縱軋法縱軋法49限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)(MPM) 優(yōu)點(diǎn)： 芯棒短，每組芯棒少45根； 不需設(shè)脫棒機(jī)； 無(wú)“竹節(jié)膨脹”；

20、尺寸精度高，長(zhǎng)度長(zhǎng)； 延伸系數(shù)大=610； 力能消耗只是全浮動(dòng)1/3。一、一、 縱軋法縱軋法50限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)缺點(diǎn)：回退芯棒時(shí)間長(zhǎng)，影響生產(chǎn)率；機(jī)組規(guī)格：114，194，250，340。幾乎所有規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管都可以用限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組生產(chǎn)。最大外徑426mm。一、一、 縱軋法縱軋法51少機(jī)架限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)（MINI-MPM） 1992年南非托沙廠(chǎng)建了一臺(tái)少機(jī)架限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)組特點(diǎn)： 適當(dāng)加大斜軋穿孔的變形量，連軋機(jī)減到45架，降低建設(shè)投資，提高機(jī)組靈活性，能即時(shí)變換生產(chǎn)的品種規(guī)格，適應(yīng)市場(chǎng)變化，年產(chǎn)量為720萬(wàn)t。 該機(jī)組在連軋機(jī)前設(shè)置一臺(tái)毛管定徑機(jī)，使毛管內(nèi)徑與芯棒間的空隙減到最

21、小，提高連軋的穩(wěn)定性。全部連軋機(jī)采用液壓壓下，便于軋輥?zhàn)詣?dòng)設(shè)定和調(diào)整，更好地實(shí)施AGC控制。一、一、 縱軋法縱軋法52三輥限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)(PQF)u意大利因西公司新開(kāi)發(fā)了三輥限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)（PQFPremium Quality Finishing）。u由47個(gè)機(jī)架組成，三個(gè)軋輥均為主動(dòng)傳動(dòng)。u與二輥連軋機(jī)相比減小了軋槽頂部和底部?jī)蓚?cè)的速度差，使孔型中的橫向附加變形減小，金屬變形更加均勻，芯棒和軋輥間的平均壓力減低，芯棒穩(wěn)定性提高。一、一、 縱軋法縱軋法535455一、一、 縱軋法縱軋法 PQFPQF連軋機(jī)的機(jī)架的布置連軋機(jī)的機(jī)架的布置: : 連軋機(jī)組為1架VRS（Void Reduce

22、 Stand 空減機(jī)架）和5架PQF（Premium Quality Finishing ）連續(xù)布置。各機(jī)架之間由鉤子連接。牌坊為隧道式。連同VRS，各機(jī)架均為三輥軋制，每個(gè)軋輥由一臺(tái)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。三個(gè)軋輥互成120，前后機(jī)架軋輥互成60布置。56231231132132231Stand 1 Stand 2 Stand 3 Stand 4 Stand 5 軋制方向 1 3 VRS Stand PQF軋輥布置示意圖 57PQF軋機(jī)布置示意圖 5859三輥限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)u特點(diǎn)：其生產(chǎn)的鋼管壁厚偏差顯著改善，表面更光潔，可生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼管和外徑與壁厚比大于4043的大口徑薄壁管，可有效的實(shí)施AGC

23、控制。對(duì)減徑產(chǎn)品，在連軋機(jī)上可進(jìn)行首尾部分預(yù)壓下，抵消張力減徑時(shí)的管端增厚，減少切損。一、一、 縱軋法縱軋法60三輥連軋管（三輥連軋管（PQF）的技術(shù)優(yōu)勢(shì)）的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 壁厚精度更高壁厚精度更高鋼管表面質(zhì)量更高鋼管表面質(zhì)量更高可軋制變形抗力更高的鋼種可軋制變形抗力更高的鋼種金屬收得率高金屬收得率高可軋制更薄的鋼管（更大的徑壁比可軋制更薄的鋼管（更大的徑壁比D/t）工具消耗顯著降低工具消耗顯著降低61半浮動(dòng)芯棒軋管機(jī)結(jié)構(gòu)： 在軋制過(guò)程中對(duì)芯棒速度加以控制，軋制過(guò)程行將結(jié)束時(shí)，解除對(duì)芯棒速度的控制，讓金屬帶著芯棒通過(guò)軋機(jī)，隨后由脫棒機(jī)將芯棒由鋼管中抽出。半浮動(dòng)軋機(jī)軋制的管徑不宜太大，受脫棒各件的限制

24、。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高；毛管尺寸精度高；62半浮動(dòng)芯棒軋管機(jī)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)“竹節(jié)膨脹”；能耗小，全浮動(dòng)3040%；可直接把穿孔頂桿作為芯棒；半浮動(dòng)是代替全浮動(dòng)的一種很有前途的軋機(jī)。63表表1 三種類(lèi)型連軋管法的對(duì)比三種類(lèi)型連軋管法的對(duì)比連軋管類(lèi)型連軋管類(lèi)型全浮動(dòng)全浮動(dòng)限動(dòng)限動(dòng)半浮動(dòng)半浮動(dòng)芯棒速度芯棒速度高，不恒高，不恒定定中，恒定中，恒定中，恒定中，恒定脫管機(jī)脫管機(jī)無(wú)無(wú)有有無(wú)無(wú)脫棒機(jī)脫棒機(jī)有有無(wú)無(wú)有有定減徑前再加熱定減徑前再加熱必需必需可不需可不需必需必需線(xiàn)外預(yù)插棒線(xiàn)外預(yù)插棒無(wú)無(wú)有，也可無(wú)有，也可無(wú)有，也可無(wú)有，也可無(wú)可生產(chǎn)的最大管徑，可生產(chǎn)的最大管徑，mm168168426426194可軋制的最大管長(zhǎng)，

25、可軋制的最大管長(zhǎng)，m354848芯棒全長(zhǎng)，芯棒全長(zhǎng)，m302927芯棒工作長(zhǎng)度，芯棒工作長(zhǎng)度，m292326棒管長(zhǎng)度比棒管長(zhǎng)度比0.860.600.56軋制節(jié)奏，軋制節(jié)奏，s152417可軋米數(shù)，可軋米數(shù)，m/min132120170荒管外徑偏差，荒管外徑偏差，%10.70.7荒管壁厚偏差，荒管壁厚偏差，%8106868軋管最大延伸系數(shù)軋管最大延伸系數(shù)5610610“竹節(jié)竹節(jié)”缺陷缺陷有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)軋制壓力和能耗軋制壓力和能耗高高比全浮式低比全浮式低3040%比全浮式低比全浮式低3040%64u狄塞爾軋管機(jī)（Diesher） 1929年美國(guó)出現(xiàn)主動(dòng)回轉(zhuǎn)導(dǎo)盤(pán)的二輥斜軋毛管機(jī)。u結(jié)構(gòu)： 二輥斜軋主動(dòng)

26、導(dǎo)盤(pán)+軋輥+長(zhǎng)芯棒（全浮動(dòng)）u優(yōu)點(diǎn)：u 生產(chǎn)薄壁毛管D/S30；u 產(chǎn)品尺寸精度高，壁厚公差5%；u缺點(diǎn)：u生產(chǎn)率低，軋速0.5m/s；u軋制鋼管短。二、二、 斜軋法斜軋法65狄塞爾軋管機(jī)軋管66uAccu-RollAccu-Roll軋管機(jī)軋管機(jī)（改型性狄塞爾軋管機(jī)）80年代美國(guó)Artna-standand公司。u結(jié)構(gòu)：錐形輥、大導(dǎo)盤(pán)、輾軋角、大送進(jìn)角、限動(dòng)芯棒操作。u優(yōu)點(diǎn)：u與狄塞爾比，錐形輥和限動(dòng)芯棒，由于輥軸間速度與軋件速度相一致，金屬變形更為合理。生產(chǎn)率比狄氏高，1-1.2m/s;軋制毛管長(zhǎng)度較長(zhǎng),14-16m；尺寸精度高，3%-5%，為目前精度最高的軋管機(jī)?？缮a(chǎn)薄壁管范圍廣（D/S

27、=4-35）二、二、 斜軋法斜軋法67Accu-Roll 軋機(jī)示意圖6869u缺點(diǎn)：生產(chǎn)率較連軋低。與其他組比，建設(shè)費(fèi)用低，設(shè)備組成簡(jiǎn)單，有些機(jī)組不設(shè)再加熱爐，即節(jié)省了能源 ，又縮短了工業(yè)流程，以上所建正立近幾年中小工廠(chǎng)爭(zhēng)先選用的原因。二、二、 斜軋法斜軋法70阿塞爾軋管機(jī)（阿塞爾軋管機(jī)（AsselAssel） W.J Assel發(fā)明于1932年，35年工業(yè)生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)：三個(gè)軋輥、長(zhǎng)芯棒、無(wú)導(dǎo)板。輥形改變，軋輥有臺(tái)肩，帶輥軋角，便于調(diào)整，生產(chǎn)換規(guī)格方便，適于生產(chǎn)高表面質(zhì)量、高尺寸精度的厚壁管。就軋管機(jī)結(jié)構(gòu)而言，有四種形式。二、二、 斜軋法斜軋法7172737475一般阿塞爾軋管機(jī)（一般阿塞爾軋管

28、機(jī)（AsselAssel） 主要用于生產(chǎn)高精度的厚壁管，生產(chǎn)鋼管的外徑與壁厚比在3.511.0，下限受脫棒的限制，上限受到軋制時(shí)尾部出現(xiàn)三角喇叭口易軋卡的限制。 優(yōu)點(diǎn)：變換規(guī)格更好調(diào)整；軋制毛管尺寸長(zhǎng)度高，壁厚公差3%，外徑不超過(guò)0.5%；產(chǎn)品表面質(zhì)量好。 缺點(diǎn)：管子外徑壁厚受限制，只能穿D/S=3.511.0；下限受脫棒限制，上限受尾三角限制。生產(chǎn)能力低二、二、 斜軋法斜軋法7677 7879808182特朗斯瓦爾軋管機(jī)(transval)1967年法國(guó)瓦萊勒克公司推出特朗斯瓦爾軋管機(jī)。特點(diǎn)：毛管軋至尾端時(shí)，機(jī)架的入口牌坊繞軋制線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，以減小送進(jìn)角，來(lái)擴(kuò)大變形區(qū)孔喉直徑，防止尾三角產(chǎn)生，使生

29、產(chǎn)管材的外徑與壁厚比達(dá)到20以上。二、二、 斜軋法斜軋法83快速抬輥法軋管機(jī)20世紀(jì)80年代初，曼內(nèi)斯曼米爾公司采用快速抬輥法消除尾三角。在軋制鋼管接近尾端時(shí)，快速抬起軋輥，在鋼管尾部留下一段幾乎不經(jīng)軋制的管端，在后部工序中予以切除。此法尤適于舊軋機(jī)改造，但增加了切損。二、二、 斜軋法斜軋法84帶NEL（No-End -Loss無(wú)尾切損裝置）軋管機(jī)在軋機(jī)入口側(cè)牌坊上，或機(jī)架入口前增設(shè)一預(yù)軋機(jī)構(gòu)（NEL），當(dāng)軋制鋼管接近尾端100mm左右時(shí)，由預(yù)軋裝置先給以減徑減壁，而主軋機(jī)只給少量壓下量防止了尾三角的出現(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：保持了機(jī)架原來(lái)的剛性，軋制過(guò)程中孔喉直徑不變，變形條件穩(wěn)定，保證了鋼管的尺寸精度，

30、減少了尾端切損，提高了金屬收得率。二、二、 斜軋法斜軋法85 在壓力擠孔的空心杯體內(nèi)插入芯棒，推過(guò)一系列環(huán)模（一般十道最多十七道）達(dá)到減徑、減壁、延伸的目的。 現(xiàn)代頂管機(jī)均為三輥或四輥構(gòu)成的輥模； 在壓力擠孔后增設(shè)斜軋延伸機(jī)，加長(zhǎng)管體、糾正空心杯的壁厚不均；并且可適當(dāng)加大坯重，提高生產(chǎn)率。 優(yōu)點(diǎn)： 單位重量產(chǎn)品的設(shè)備輕、占地少、能耗低； 可用方形坯； 操作較簡(jiǎn)單易掌握。三、頂管機(jī)三、頂管機(jī) 86頂管機(jī)操作過(guò)程示意圖87缺點(diǎn)：坯重輕，一般在500kg左右，生產(chǎn)的管徑、管長(zhǎng)都受到一定限制；杯底切頭大，金屬消耗系數(shù)高；毛管偏心大；CPE（Cross-roll Piercing and Elongating)：在歐洲出現(xiàn)了以斜軋穿孔代替壓力擠孔的頂管生產(chǎn)方法。此法是將斜軋穿透的荒管，用專(zhuān)設(shè)的器械擠壓或鍛打收口，成為縮口的頂管坯。三、頂管機(jī)三、頂管機(jī) 88使坯料最大重量從500kg增到1500kg；可能生產(chǎn)的最大管徑擴(kuò)大到240mm；壁厚公差從+7%8%降為+3%6%；管長(zhǎng)增加，切頭重量減小，使收得率提高約2%。三、頂管機(jī)三、頂管機(jī) 89四、周期軋管機(jī)四、周期軋管機(jī) 皮爾格軋機(jī)(Pilger Mill)：1891年由曼乃斯曼兄弟發(fā)明。二輥不可逆縱軋機(jī)。 結(jié)構(gòu)：鍛