15管材主要加工形式和基本工藝過程

1、第四篇管材生產(chǎn)15管材主要加工形式和基本工藝流程15.1管材分類及用途所謂管材是指兩端開口并具有中空封閉斷面其，長度與橫斷面周長之比值相對較高的型材由。于鋼管具有封閉的中空斷面，最適宜于作液體和氣體的輸送管道，又由于它與相同橫截面積圓鋼或方鋼相比具有較大的抗彎抗扭強(qiáng)度，也適于作各種機(jī)器構(gòu)件和建筑結(jié)構(gòu)鋼材，被廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。各主要工業(yè)國家的鋼管產(chǎn)量一般約占鋼材總產(chǎn)量15%,我國約占7%10%。管材生產(chǎn)基本上有兩大類一：類為無縫管，以軋制方法生產(chǎn)為主，主要生產(chǎn)鋼管。與拉拔等其他加工方法聯(lián)用還可生產(chǎn)塑性較好、批量較大的紫銅、黃銅、鈦及鈦合金、鋁合金等無縫管。高合金鋼種及有色金屬和合金主要用擠

2、壓方式生產(chǎn)。無縫管又可分為熱軋管、冷軋管和冷拔管等；另一類為焊接管,可分為爐焊管和電焊管等各。主要工業(yè)國家的焊管產(chǎn)量一般約占鋼管總產(chǎn)量50的%70%,我國約占55%。隨著焊管質(zhì)量的不斷改善,現(xiàn)在已經(jīng)不只用于一般的輸送管道,也用于鍋爐管、石油管,并部分取代了無縫管。鋼管種類繁多，性能要求各異，尺寸規(guī)格很寬，目前可生產(chǎn)外徑范圍為m4500mm,壁厚范圍為0.1mm100mm。為區(qū)分其特點，鋼管通常按以下方法分類：）按用途分類，如表51所示。用途不同，其生產(chǎn)方法也不同（；2）按斷面形狀分類，可分為圓管和異型管兩類。其中異型管又可分為等壁異型管和不等壁異型管，以及縱向變截面（管3；按材質(zhì)分類，有普通碳

3、素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼、軸承鋼、不銹鋼和雙金屬等。還有表面采用鍍或涂覆其他材料，鍍鋅、鍍鉛和涂塑管等（；4）按管端形狀分類，有不帶螺紋的光管和帶螺紋的車絲（管5；按管的厚薄分類，鋼管外徑與壁厚之比值小于等10于為特厚管，大于10小于20為厚壁管，大于20小于40為薄壁管，大于等于40為特薄壁管。15.2鋼管技術(shù)要求各種鋼管技術(shù)要求在國家標(biāo)準(zhǔn)GB）、部頒標(biāo)準(zhǔn)YB）或?qū)ｉT技術(shù)協(xié)議中有明確規(guī)定，主要內(nèi)容包括：品種規(guī)格、表面質(zhì)量、化學(xué)性能、組織和物理性能、檢驗標(biāo)準(zhǔn)和交貨標(biāo)準(zhǔn)等。由于鋼管的工作條件和用途不同，各類鋼管的技術(shù)要求也不同。（1）配管配管用于暖氣水、煤氣、天然氣和石油等輸送管

4、道工作壓力一般不大于MPa對這類鋼管的機(jī)械性能、表面質(zhì)量和幾何尺寸精度均無特殊要求，但應(yīng)進(jìn)行水壓試驗，焊管均需進(jìn)行，以測定其承載能力。一般采用甲類鋼或優(yōu)質(zhì)低碳結(jié)構(gòu)鋼制造。（2）熱交換用管該類管用于制造在高溫高壓下工作的設(shè)備，如鍋爐用的沸水管、火管、蒸汽過熱器管、蒸汽再熱器管以及蒸汽輸送管道等熱工設(shè)備用管壓鍋爐中的工作壓力為0MPi14MPa溫度約450C，有的會達(dá)至600C以上，所以對這類管不但要求具有良好的室溫機(jī)械性能，還需具有好的高溫性（能高溫強(qiáng)度與塑性抗、氧化腐蝕性、組織穩(wěn)定性等、）彎管和焊接等工藝性能。15管材主要加工形式和基本工藝流程15管材主要加工形式和基本工藝流程第四篇管材生產(chǎn)

5、- 這類管采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和高合金鋼制造。成品除經(jīng)熱處理和水壓試驗外，還需作力學(xué)性能、低倍組織和顯微組織檢驗，以及進(jìn)行壓扁、擴(kuò)口、卷邊和彎管等工藝性能試驗。（3）結(jié)構(gòu)管用于制造液壓缸、氣缸、活塞、高壓容器、滾動軸承內(nèi)外套以及各種軍械等機(jī)器零件。要求具有較高的幾何形狀和尺寸精度、良好的機(jī)械性能和表面質(zhì)量、耐磨性等。這類管多用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或?qū)Ｓ娩撝圃?。?）石油管在石油和地質(zhì)鉆探中使用的鉆桿、固定井壁用的套管、取樣用的巖心管、從油井中提取石油的油管以及制造管接頭的鋼管等都屬此類。這類管工作時受很大的工作應(yīng)力，同時須經(jīng)受地下水、氣的高壓腐蝕作用，故應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和抗

6、腐蝕能力。均采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼和低合金鋼制造，成品需進(jìn)行車絲加工。（5）化工管包括煉油廠內(nèi)輸送石油的管道、加熱裝置中的裂化管以及各種化工設(shè)備上的其他用途管。工作溫度約8OOC,壓力約lOMPa的在腐蝕性介質(zhì)中工作的裂化管用合金鋼制工作溫度低于450C,壓力不超過6MPa的裂化管用10鋼或20鋼制造;；工作壓力在2MPi200MP&溫度為-4OC400C,長期與腐蝕性介質(zhì)接觸的化肥等化工設(shè)備用管米用不銹鋼或其他合金鋼制造,成品需進(jìn)行動載荷試驗及金相組織檢查。表15-1鋼管按用途分類表類別鋼管名稱常用生產(chǎn)方法水煤氣管爐焊、電焊配管石油輸送管直縫電焊、熱軋石油天然氣干線用管直縫電焊、螺旋焊蒸汽管道用管鍋

7、爐管熱軋熱交換用管熱交換器用管熱軋、電焊、冷拔航空管熱軋、冷拔汽車拖拉機(jī)管熱軋、電焊、冷拔結(jié)構(gòu)管半軸及車軸管熱軋、電焊、冷拔農(nóng)機(jī)用方矩形管熱軋、冷拔軸承鋼管熱軋、冷拔變壓器用管電焊地質(zhì)鉆探管熱軋、冷拔石油油管熱軋、冷拔石油管石油鉆探管熱軋、冷拔、電焊石油套管熱軋、冷拔、電焊石油鉆桿、鉆挺、方鉆管石油裂化管熱軋、冷拔、電焊化工管化肥用高壓管化工設(shè)備及管道用管電纜管熱軋、冷拔其他高壓容器用管熱軋、電焊、冷拔15.3管材主要生產(chǎn)方法管材主要生產(chǎn)方法有熱加工、冷加工和焊接三大類。冷加工是管的二次加工。15.3.1熱加工無縫鋼管生產(chǎn)方法熱加工無縫鋼管是將實心管坯或錠經(jīng)穿孔并熱軋或擠壓等工序成為符合產(chǎn)品標(biāo)

8、準(zhǔn)管材的生產(chǎn)工藝過程，常用生產(chǎn)方法及規(guī)格范圍見1表52。表152常用熱加工無縫管生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法管坯主要變形工序用設(shè)備產(chǎn)品范圍軋后最大長度/m穿孔外徑壁厚/m外徑/壁厚軋管/mm自動軋管機(jī)圓軋坯二輥斜軋穿孔機(jī)或菌式穿孔機(jī)自動軋Q12.7-660.42606481016組連鑄方坯推軋穿孔機(jī)和斜軋延伸機(jī)管機(jī)申1654065.540.5圓軋坯二輥斜軋穿孔機(jī)皮爾格軋管方錠或皮爾格甲50-1002.25壓力穿孔機(jī)和斜軋延伸機(jī)4401628機(jī)組多角形錠軋管機(jī)170連鑄方坯推軋穿孔機(jī)和斜軋延伸機(jī)圓軋坯二輥斜軋穿孔機(jī)長芯棒連軋管1.75申16168.3630圓連鑄坯狄舍爾穿孔機(jī)或三輥斜軋穿孔機(jī)機(jī)25.4熱(M

9、M)軋連續(xù)軋管機(jī)限動芯2033組棒連軋連鑄方坯推軋穿孔機(jī)和斜軋延伸機(jī)管機(jī)申48340325730(MPM）三輥軋管機(jī)二輥斜軋穿孔機(jī)或三輥斜軋穿孔三輥軋圓軋坯Q21240245450810組機(jī)管機(jī)狄舍爾軋管狄舍爾圓軋坯二輥斜軋穿孔機(jī)甲392032843515機(jī)組軋管機(jī)頂方軋坯或頂管機(jī)組壓力穿孔機(jī)和斜軋延伸機(jī)頂管機(jī)Q17107032005301416管連鑄方坯擠圓錠或圓壓力穿孔機(jī)穿孔或鉆孔后壓力穿4.5擠壓機(jī)組擠壓機(jī)Q2514252225壓壞孔機(jī)擴(kuò)孔25熱加工無縫鋼管生產(chǎn)方法雖很多但其基本工藝流程大致相似從管坯或錠一（加熱）一穿孔-熱加工（軋制、擠壓等）一（均整）一定經(jīng)或減經(jīng)。主要有三個變形工序穿

10、孔是將實心管坯或錠熱成型為空心毛管。由于毛管的內(nèi)外表面質(zhì)量和壁厚均勻性都將直接影響到成品質(zhì)量，因此，必須選用正確的穿孔方法。常見的穿孔方法有斜軋穿孔、壓力擠孔和推軋穿孔等。還有直接采用離心澆鑄、連鑄和電渣重溶等方法獲得空心管坯（的2）。熱成型是將穿孔后的毛管壁厚減薄，達(dá)到成品管所要求的熱尺寸和均勻性的荒管。熱成型是制管的主要延伸工序，其選型及與穿孔工序之間的合理匹配是決定機(jī)組產(chǎn)品、質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵。常見熱成型方法有自動軋管機(jī)、連15管材主要加工形式和基本工藝流程15管材主要加工形式和基本工藝流程第四篇管材生產(chǎn)- - 續(xù)軋管機(jī)、皮爾格軋管機(jī)（周期式軋管、機(jī)三）輥軋管機(jī)、狄舍爾軋管機(jī)、頂管

11、機(jī)和擠壓機(jī)（等3）。定徑或減徑定徑是毛管的最后精軋工序，使毛管獲得成品管要求的外徑熱尺寸和精度。減徑是將大管徑縮減到要求的規(guī)格尺寸和精度，也是最后的精軋工序。為使在減徑的同時進(jìn)行減壁，可利用其前后張力的作用，稱之為張力減徑。15.3.1.1空心毛管生產(chǎn)方法（1）斜軋穿孔斜軋成形的特點是軋輥軸線交叉一個不大的角度且旋轉(zhuǎn)方向相軋同件，在軋輥交叉中心線上作螺旋前進(jìn)運動的軋制過程。被廣泛應(yīng)用于穿孔、毛管延伸、均整、定徑、擴(kuò)徑等變形工序。斜軋穿孔方法有三種方式：菌式穿孔機(jī)穿孔、盤式穿孔機(jī)穿孔和輥式穿孔機(jī)穿孔。無論軋輥形狀如何，為了保證管坯咬入和穿孔過程的實現(xiàn)，由穿孔錐（軋輥入口錐I、輾軋錐（軋輥出口錐I

12、II和軋制帶II（入口錐和出口錐之間的過渡部分三部分組成（圖151）。下面是目前應(yīng)用廣泛的輥式斜軋穿孔法。圖151三種形式斜軋穿孔圖152二輥式穿孔機(jī)孔型構(gòu)成示意圖1輥式；2菌式；3盤式1軋輥；2頂頭；3頂桿；4軋件；5導(dǎo)板二輥斜軋穿孔機(jī)是德國曼乃斯曼兄弟于1883年發(fā)明的，又稱曼乃斯曼穿孔法，是目前應(yīng)用最廣泛的穿孔方法。如圖152所示，二輥式斜軋穿孔是在兩個相對于軋制線傾斜布置的主動軋輥、兩個固定不動的導(dǎo)板（或隨動導(dǎo)輥）和一個位于中間的隨動頂頭（軸向定位）構(gòu)成的“環(huán)形封閉孔型”中進(jìn)行的軋制。圖中角為軋輥軸線與軋制線在軋制平面的夾角，稱為送進(jìn)角。三輥斜軋穿孔機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理如1圖53所示，軋

13、輥形狀與二輥軋機(jī)相同。三個軋輥也是同向旋轉(zhuǎn)，互成120C角安放，全部是驅(qū)動輥，軋件能較穩(wěn)定地處于軋制線上，因此取消了導(dǎo)板。與二輥斜軋穿孔機(jī)相比，此軋機(jī)孔型橢圓度更小，限制軋件橫變形能力更強(qiáng)，使軋件軸心在橫變形方向處于壓應(yīng)力狀態(tài)，排除了產(chǎn)生孔腔的可能性。適合于軋制塑性較差且較難變形的有色金屬及合金坯料，并可用鑄坯直接穿制毛管，擴(kuò)大了產(chǎn)品品種；同時，由于取消了導(dǎo)板，表面劃傷減少，軋機(jī)調(diào)整簡化，事故處理更容易。但是，在穿軋管坯尾部時，當(dāng)直徑與壁厚比很大時，由于回轉(zhuǎn)斷面剛性變小，又沒有后剛端限制，易出現(xiàn)尾三角現(xiàn)象，將金屬擠入輥縫中。所以，三輥穿孔不能穿軋過于薄壁的毛管；而且，穿孔時軸向推力比二輥大，增

14、加了頂頭頂桿系統(tǒng)負(fù)荷。狄舍爾穿孔機(jī)是1972年德國發(fā)明的，該機(jī)是主動導(dǎo)盤大送進(jìn)角二輥斜軋穿孔機(jī)。如15圖4所示，固定導(dǎo)板被兩個主動旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤代替。由于導(dǎo)盤工作表面不斷變化，散熱條件好，壽命比導(dǎo)板提高5倍以上。雖然導(dǎo)盤制作費用比導(dǎo)板高，但最終費用仍低。盤緣切線速度一般比孔喉處軋輥切線速度大20%25%,導(dǎo)盤對變形區(qū)金屬施加軸向的拉力，可使穿孔效率提提高20%；大送進(jìn)角在18以上，可使穿孔速度提高。此軋機(jī)缺點主要是軋件咬入和拋出不穩(wěn)定穿，出的毛管首尾外徑差大。為保證產(chǎn)品精度，多于其后增設(shè)空心坯減徑機(jī)，給以一定程度減徑量，消除毛管首尾外徑差；同時還可以減少穿孔毛管和相應(yīng)管坯規(guī)格數(shù)，極大地便利了生產(chǎn)管理

15、和穿孔機(jī)操作調(diào)整。圖153三輥斜軋穿孔機(jī)簡圖圖154狄舍爾穿孔機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖1軋輥；2導(dǎo)盤1固定機(jī)架；2活動機(jī)架；3壓下；4調(diào)整送進(jìn)角的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)雙支座菌式穿孔出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，該機(jī)是主動回轉(zhuǎn)導(dǎo)盤大、送進(jìn)角菌式二輥斜軋穿孔機(jī)如圖155所示，這種穿孔機(jī)將傳統(tǒng)的懸臂結(jié)構(gòu)改進(jìn)成軋輥由雙支座支承，成為實際上是一種帶輾軋角的二輥式穿孔機(jī)。為18以上大送進(jìn)角，為15以上輾軋角，大大抑制了橫鍛效應(yīng)，消除了切向剪切變形和表面扭轉(zhuǎn)剪切變形，產(chǎn)品質(zhì)量可與擠壓媲美，可穿軋難變形金屬。另外，由于軋輥直徑由入口到出口不斷增大，圓周速度不斷增大，可使穿孔軸向滑移系數(shù)提0.9高。到圖155雙支座菌式穿孔機(jī)工作簡圖圖156壓

16、力穿孔示意圖1軋輥；2頂頭；3頂桿；4管坯；5毛管；6導(dǎo)盤1擠壓桿；2擠壓頭；3擠壓模；4方錠；5模底（2）壓力穿孔頂管機(jī)組和皮爾格機(jī)組采用這種穿孔方法，實際是一種擠壓沖孔法，1如5圖6所示。它是將方形或多邊形鋼錠放入穿孔模內(nèi)，通過沖頭的壓入作用，擠成中空毛管，穿孔結(jié)束后，用推桿將毛管從模中推出。延伸系數(shù)一般為01.1,穿孔比（毛管長度與內(nèi)徑之比）可送12。與二輥斜軋穿孔相比，這種加工方法的坯料中心處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，外表面也承受較大壓應(yīng)力，因而內(nèi)外表面穿孔過程中都不會產(chǎn)生缺陷，對管坯不用苛刻要求，可用于鋼錠、連鑄坯和低塑性材料的穿孔。壓力穿孔主要缺點是生產(chǎn)率低，偏心率大。（3）推軋穿孔推軋穿

17、孔正式投產(chǎn)于1977年，工作原理如圖157所示，用推料機(jī)將坯料推入由縱軋機(jī)孔型與頂頭圍成的變形區(qū)中穿孔成毛管。它是壓力穿孔的改進(jìn)形式，延伸率和穿孔比都大于壓力穿孔，延伸系數(shù)可邊.20,穿孔比可達(dá)40,生產(chǎn)率較高，但穿偏仍很嚴(yán)重因此，推軋穿孔后需配備2臺斜軋延伸機(jī)，延伸率約在05-2.34同時糾正偏心引起的壁厚不均，糾偏率可0%70%。第四篇管材生產(chǎn)15管材主要加工形式和基本工藝流程第四篇管材生產(chǎn) - 圖157推軋穿孔機(jī)示意圖1頂頭；2頂桿；3軋輥，4推鋼機(jī)；5輥式導(dǎo)衛(wèi)裝置；6方鋼坯15.3.1.2荒管生產(chǎn)方法管材生產(chǎn)中，按產(chǎn)品品種規(guī)格和生產(chǎn)能力等要求的不同，需選用不同的熱變型延伸機(jī)。由于軋件的

18、運動條件、應(yīng)力狀態(tài)、道次變形量和生產(chǎn)率等條件的不同，須為其配備相匹配的穿孔及其他前后工序設(shè)備，因而不同的軋管機(jī)就構(gòu)成了相應(yīng)的熱成型機(jī)組。1如5表2所示，常用的荒管熱成型生產(chǎn)方法如下：（1）自動軋管機(jī)1903年，R.C斯蒂菲爾發(fā)明，主要生產(chǎn)外徑在DOnm以下的中小直徑鋼管。工作機(jī)架與普通縱軋機(jī)相比，主要特點是在工作輥后增設(shè)一對速度較高的與軋輥旋轉(zhuǎn)方向相反的（回圖送輥158）。其孔型為開口度較大的圓孔型，能將由前臺送入后臺軋出的鋼管自動回送到前臺。在孔型中完成軋制過程的毛管，由于橫向壁厚不均嚴(yán)重，需軋制多道次以消除之。在自動軋管機(jī)組中，靠回送輥回送至前臺，翻鋼900再軋，同時更換芯頭來實現(xiàn)。一般軋

19、制兩道次，第一道次完成主要變形，延伸系數(shù)為1.31.8第二道次延伸系數(shù)為.021.25。兩道次在同一孔型中完成軋制時回送輥脫離毛管，回送時，上工作輥抬起，回送輥夾緊毛管完成回送。自動軋管機(jī)組一般生產(chǎn)工藝流程：由斜軋穿孔機(jī)穿出毛管，自動軋管機(jī)組延伸，斜軋均整機(jī)均勻壁厚，最后送往定徑機(jī)。自動軋管機(jī)生產(chǎn)主要優(yōu)點：短芯頭軋制，更換規(guī)格時，安裝調(diào)整方便；產(chǎn)品規(guī)格范圍廣；缺點：延伸率低，需配以大延伸量的穿孔機(jī)；橫向壁厚不均嚴(yán)重，需配以斜軋均整機(jī)；軋制管長受頂桿長度及穩(wěn)定性限制回；送、翻鋼等輔助操作時間占整個軋制周期6的0%以上，生產(chǎn)效率低。為克服自動軋管機(jī)生產(chǎn)的缺點1，959年出現(xiàn)了單孔型自動軋管機(jī)即，將

20、輥身縮短，變多槽軋制為單槽軋制；1974年，前蘇聯(lián)出現(xiàn)了不需要回送毛管的雙機(jī)架串列式布置自動軋管后機(jī)來；的雙槽軋制、三機(jī)架軋制、自動更換頂頭裝置等的出現(xiàn)，都在相當(dāng)程度上提高了自動軋管機(jī)自動化程度改善了產(chǎn)品精度，擴(kuò)大了產(chǎn)品規(guī)格。圖158自動軋管機(jī)工作原理示意圖1軋輥；2回送輥；3頂桿；4芯頭；5毛管2）斜軋軋管機(jī)圖159阿塞爾軋管機(jī)示意圖與三輥斜軋穿孔機(jī)基本原理一致1，933年出現(xiàn)了阿塞爾軋管機(jī)，軋制過程如圖159所示。由三個錐形輥和浮動長芯棒構(gòu)成毛管軋制的孔型，適用于生產(chǎn)表面質(zhì)量高、尺寸精度高的厚壁管。軋出管材長度邊2m14m,最大管徑270mm,壁厚公差可控制在%以內(nèi)（一般軋管機(jī)約為%）,外

21、徑0.5%。存在問題:與三輥穿孔類似，生產(chǎn)鋼管的外徑與壁厚比一般在11.0下限受脫棒限制，上限受軋制時尾部三角限制。1967年改造后的德朗斯瓦爾軋管機(jī)，機(jī)架的入口牌坊可以圍繞軋制線旋轉(zhuǎn)，使安裝于其上的軋輥在軋制過程中可以改變孔型的大小，軋制接近結(jié)束時，能迅速回轉(zhuǎn)入口牌坊，減小送進(jìn)角，擴(kuò)大孔喉直徑，防止尾三角的產(chǎn)生。大幅度地擴(kuò)大了產(chǎn)品規(guī)格范圍，外徑與壁厚比可2以0增以至上。與二輥狄舍爾穿孔機(jī)類似內(nèi)部變形工具為長芯棒的狄舍爾軋管機(jī)可以生產(chǎn)外徑與壁厚比在30以上的高精度薄壁管。采用PD（CrossRollPiercingDiescDr工藝，即大導(dǎo)盤、大送進(jìn)角和限動芯棒等措施，已使毛管長度迪m16m,

22、生產(chǎn)率也很高。被認(rèn)為是中等產(chǎn)量軋管機(jī)的理想機(jī)組之一，工作原理如圖1510所示。圖1510狄舍爾軋管機(jī)示意圖圖1511AccuRoll軋機(jī)工作原理示意圖1軋輥；2導(dǎo)盤；3導(dǎo)盤傳動軸；4芯棒1軋輥；2芯棒；3毛管；4導(dǎo)盤；5荒管20世紀(jì)80年代，美國艾特納斯湯達(dá)德公司又進(jìn)一步將軋輥改為錐形，境設(shè)輾軋角，改善變形條件，使延伸率達(dá)3.0，外徑與壁厚比達(dá)到35，產(chǎn)品表面質(zhì)量與尺寸精度均有提高，引人關(guān)注，該軋機(jī)被稱為AccuRoll軋機(jī)，工作原理如圖511所示。（3）連續(xù)軋管機(jī)二十世紀(jì)初，用連軋方法進(jìn)行毛管軋制工藝已被提出并加以實踐性嘗試。但19直32到年以后，張力減徑機(jī)的出現(xiàn)，才使連續(xù)軋管機(jī)組可以生產(chǎn)幾

23、種規(guī)格的產(chǎn)品，使連續(xù)軋管機(jī)組生產(chǎn)真正發(fā)展起來。其設(shè)備型式既有縱軋機(jī)又由斜軋機(jī)。圖1512所示為連續(xù)軋管過程，它是將毛管套在長芯棒上，經(jīng)7過9個連續(xù)布置的，前后輥軸線互成900的二輥式機(jī)架對鋼管進(jìn)行連續(xù)性軋制的過程。與其它軋管機(jī)組相比，連續(xù)軋管機(jī)具有以下主要優(yōu)點:延伸率高，可達(dá)6以上，不要求大延伸率的穿孔設(shè)備可，采用連鑄坯，經(jīng)濟(jì)效益好；可生產(chǎn)長尺鋼管，生產(chǎn)效率高；能獲得高質(zhì)量管材；機(jī)械化、自動化程度高。但同時也具有投資高、長芯棒制造維護(hù)復(fù)雜等缺點。這是第一代連續(xù)軋管機(jī)，芯棒軋制時隨軋件運行，稱為浮動芯棒連續(xù)軋管機(jī)MM軋機(jī)）。芯棒長且重，只能在小型機(jī)組中應(yīng)用此工藝。為進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍1978

24、年限動芯棒投入使用，這是第二代軋SMPM軋機(jī)）。所謂限動芯棒，就是在軋制過程中控制芯棒的運行具，體地講，就是快速插入芯棒，恒速運行（圖1513）。與浮動芯棒相比，限動芯棒有以下優(yōu)點（:1）芯棒長度縮短了，循環(huán)使用芯棒根數(shù)大大減少，工具儲備和消耗降低（；2）連軋管機(jī)直接與脫管定徑機(jī)相連，無需專設(shè)脫棒工序，使該軋機(jī)可能生產(chǎn)卩25（400mm中等直徑鋼管；（3）由于芯棒在軋制過程中恒速運行，軋件變形穩(wěn)定，減少了毛管首尾尺寸的“竹節(jié)性”鼓脹（；4）松棒脫棒問題不用考慮，可減小毛管內(nèi)徑與芯棒間空隙，限制金屬橫向流動，可使用嚴(yán)密性更強(qiáng)的孔型，提高了產(chǎn)品尺寸精度和實現(xiàn)了大變形。主要缺點：回退芯棒會延長間隙時

25、間，降低生產(chǎn)率，因而只適用于中型以上機(jī)組。圖1512連續(xù)軋管機(jī)組軋制過程示意圖圖1513限動芯棒連軋管機(jī)示意圖1軋輥；2芯棒；3毛管1限動裝置齒條；2芯棒；3毛管；4連續(xù)軋管機(jī)；三機(jī)架脫管定徑機(jī)1978年法國投產(chǎn)了一臺半限動芯棒小型連續(xù)軋管機(jī)，管坯在臥式大送進(jìn)角狄舍爾穿孔機(jī)穿成毛管后，與頂桿一起拔出送往七機(jī)架連續(xù)軋管機(jī)17m長的穿孔頂桿在此即作為軋管機(jī)限動芯棒，軋制時芯棒以恒速運行，軋制結(jié)束時限動裝置松開，芯棒與毛管一起浮動軋出，線外脫棒。該機(jī)組不僅節(jié)省了芯棒回退時間，還可使穿孔毛管內(nèi)徑與芯棒間的空隙更小，使連軋機(jī)第一架便可采用嚴(yán)密性高的孔型，尺寸精度提高，年產(chǎn)量3達(dá)3.3萬噸。第一套少機(jī)架限

26、動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組（ni-MPM于1992年在南非托沙廠的CPS機(jī)組改造中獲得成功，其后日本住友和歌山06mm機(jī)組和我國包鋼250機(jī)組均采用了該機(jī)型Mini-MPM的發(fā)展是在連鑄坯質(zhì)量提高，錐形輥穿孔技術(shù)取得重大進(jìn)步的前提下實現(xiàn)的。在確保限動芯棒軋制優(yōu)點的條件下，連軋管機(jī)減到#5架。建設(shè)投資降低，機(jī)組靈活性提高，能即時變換生產(chǎn)的品種規(guī)格，年產(chǎn)量為720萬噸。該機(jī)組在連軋機(jī)前設(shè)置一臺毛管定徑機(jī)，使毛管內(nèi)徑與芯棒間空隙減到最小，提高連軋穩(wěn)定性。為進(jìn)一步提高尺寸精度意大利INNSE公司開發(fā)了三輥可調(diào)式限動芯棒連軋管機(jī)QF）PQF連軋管機(jī)由47架可調(diào)試機(jī)架組成，所有機(jī)架均沿軸向布置在一個剛性圓筒中軋，

27、輥均為傳動，采用限動芯棒方式軋制。實踐證明，鋼管壁厚偏差顯著改善，表面更光潔，可軋制鋼管徑壁58比達(dá)的大口徑薄壁管，可有效實施GC控制。對減徑產(chǎn)品，在連軋機(jī)上可進(jìn)行首尾部份預(yù)壓下，抵消張力減徑時的管端增厚，減少切損。由于變形較均勻，金屬橫向流動少，芯棒的平均壓力特別是峰值壓力下降，工具消耗明顯降低。（4）頂管機(jī)頂管法也是一種比較重要的熱軋無縫鋼管生產(chǎn)方法，其操作過程1如5-圖14所示，借外力將芯棒和套在芯棒上的毛管一起通過一系列直徑逐漸減小的帶孔型模環(huán)，達(dá)到減徑、減壁和延伸的目的。現(xiàn)代頂管機(jī)均為三輥或四輥構(gòu)成的模環(huán)，面縮率比舊式模環(huán)增長近一倍以上；在壓力擠孔后增設(shè)斜軋延伸機(jī)，加長管體，糾正空心

28、杯的壁厚不均；并且可適當(dāng)加大坯重，提高生產(chǎn)率。目前頂管后管長為16m19m,外徑16mm150mm,壁厚2.5mm16mm；不僅能軋制一般碳素鋼，也可軋制合金鋼。該機(jī)重要缺點：坯重輕，生產(chǎn)管重、管長有限，杯底切頭大，金屬損失多。20世紀(jì)70年代末，出現(xiàn)了用斜軋穿孔代替壓力擠孔的與頂管機(jī)結(jié)合pPE（CrossrollPiercingandElongating工藝。該工藝用斜軋穿孔生產(chǎn)毛管，將頭部收口為杯狀，再用頂管機(jī)軋制。坯重增加至1500婕，可生產(chǎn)管徑達(dá)240mm，壁厚公差降到%6%,精度更高，長度更長，成材率提高約2%。A58圖1514頂管機(jī)工作示意圖圖1515定減徑工作原理(a)起始位置(

29、b)終結(jié)位置(a)定徑(b)減徑；(c)張力減徑1模環(huán)；2杯形坯；3芯棒；4推桿；5推桿支持器；6齒條；7后導(dǎo)軌；8齒條傳動齒輪15.3.1.3成品管生產(chǎn)方法鋼管定減徑是熱軋無縫鋼管生產(chǎn)最后一道重要變形工序，其實質(zhì)是鋼管無芯棒連軋過程。根據(jù)其變形程度不同，定減徑過程一般分為定徑、微張力減徑和張力減徑1(5圖15)。軋機(jī)廣泛采用縱軋型式，也有斜軋型式。縱軋機(jī)一般有二輥、三輥、四輥或多輥式，如圖1516所示。定減徑機(jī)輥數(shù)越多，每個軋輥受力越小，當(dāng)電機(jī)能力和軋輥強(qiáng)度一定時，可以加大軋機(jī)變形量；輥數(shù)越多，軋槽深度越淺，孔型各點速度差越小，鋼管表面質(zhì)量越好。二輥式前后相鄰機(jī)架軋輥軸線成900角，三輥式成

30、600角，使得空心毛管在軋制過程中均勻受到徑向壓縮，直至達(dá)到成品要求的外徑熱尺寸和橫斷面形狀。定徑的目的是為獲取外徑準(zhǔn)確、外形圓整且平直的鋼管，一般機(jī)架數(shù)為架，總減徑率為3%7%,新設(shè)計的定徑機(jī)架數(shù)偏多；微張力減徑能使產(chǎn)品向小口徑發(fā)展，擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格范圍。一般機(jī)架數(shù)為924架，總減徑率邊0%50%；張力減徑機(jī)利用機(jī)架間較大的張力，使軋件縮徑的同時能減壁，進(jìn)一步擴(kuò)大了產(chǎn)品規(guī)格范圍，橫截面壁厚均勻性也比同樣徑縮率下的微張力減徑好?，F(xiàn)代連軋管機(jī)后都設(shè)置了張力減徑機(jī)，機(jī)架數(shù)12為28架，減徑率達(dá)75%80%。圖1516定減徑機(jī)軋輥配置示意圖圖1517周期式冷軋管機(jī)(a)二輥式；(b)三輥式；(c)四輥式

31、1軋槽2軋輥；3芯棒4芯棒桿；5管坯；6成品管近年來定減徑機(jī)發(fā)展的新技術(shù)主要有：(1)三輥單獨可調(diào)式定徑機(jī)FQS)意大利INNSE公司開發(fā)了FQS,并成功應(yīng)用于日本住友和歌山廠。該技術(shù)是在每個軋輥位置上各設(shè)一套液壓壓下裝置，可對三個軋輥進(jìn)行單獨調(diào)整，以實現(xiàn)鋼管外徑的精確調(diào)整及沿圓周上對橢圓度進(jìn)行調(diào)整，也可沿鋼管長度方向在線動態(tài)壓下調(diào)整，以消除由于溫度不均造成的外徑偏差，外徑公差減小到0.25%以內(nèi)；還可以使許多鋼種進(jìn)入定徑機(jī)前不需要再加熱或均降熱低，了成本；由于軋輥輥縫可調(diào)，減少了換輥次數(shù)，擴(kuò)大了產(chǎn)品規(guī)格；軋輥車削可以采用普通車床，每個軋輥單獨加工，無需設(shè)置專用孔型加工機(jī)床3對個輥同時加工。（

32、2）三輥同步可調(diào)式張減定徑機(jī)德國SMSMEER公司及KOCKS公司均開發(fā)出該機(jī)型。其工作原理是將軋輥軸裝于偏心軸套內(nèi)，通過現(xiàn)場手動或電動控制三根偏心軸套同步旋轉(zhuǎn)，帶動軋輥輥縫同心調(diào)整。采用該技術(shù)可以根據(jù)鋼管外徑變化，在一定范圍內(nèi)對軋輥輥縫進(jìn)行調(diào)整，還可根據(jù)軋輥磨損情況進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，以保證外徑精度。但該技術(shù)只能在空載條件下工作，不能進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。15.3.2冷加工管材生產(chǎn)方法冷加工是獲得高精度、高表面清潔度、高性能管材的重要方法。冷加工方式有冷軋、冷撥、冷張力減徑和旋壓各主要工業(yè)國家每年冷加工鋼管產(chǎn)量一般約占鋼管總產(chǎn)量的牛10%,近年來還有增長趨勢，焊管冷加工增長尤快。1表53是冷加工鋼管的規(guī)格

33、范圍。表153冷加工鋼管產(chǎn)品規(guī)格范圍冷加工方式產(chǎn)品規(guī)格范圍最大外徑加加最小外徑加加最大壁厚/mm最小壁厚加加外徑/壁厚冷軋申450申4.060.00.0460250冷撥申765申0.220.00.0012.12000冷旋壓Q3000Q20.038.10.0402000管材冷加工的發(fā)展各國很不一致大，多數(shù)歐美工業(yè)國家以冷撥為主如，英國的冷軋鋼管產(chǎn)量還不足鋼管總產(chǎn)量的25%。前蘇聯(lián)50%以上是用冷軋方法生產(chǎn)的美國冷軋和冷撥所占比例基本相當(dāng)我國就全國范圍來講以冷撥方式為主。在黑色和有色金屬及合金的管材冷軋中，目前主要生產(chǎn)方式有周期式冷軋管法、連續(xù)式冷軋管機(jī)、行星式冷軋管機(jī)、擺式冷軋管機(jī)和冷旋壓機(jī)等。

34、其中最具代表性和應(yīng)用最廣泛的生產(chǎn)方法是周期式冷軋管機(jī)冷軋管機(jī)現(xiàn)已能生產(chǎn)直徑為4450mm,管壁最薄為）.04mm的管材。生產(chǎn)的無縫鋼管廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車、原子能、導(dǎo)彈、火箭和空間技術(shù)等工業(yè)部門。目前生產(chǎn)中最廣泛使用的冷軋管機(jī)仍是周期式冷軋管該機(jī)機(jī)。于1932年第一次在美國投產(chǎn)以來，一直是獲得高精度薄壁管的重要手段也，是外徑或內(nèi)徑要求高精度的厚壁管和特厚壁管以及異形管、變斷面管等的主要生產(chǎn)方法。主要有二輥周期式冷軋管機(jī)和多輥周期式冷軋管機(jī)，二輥式應(yīng)用尤為廣泛。（1）二輥周期式冷軋管法二輥式冷軋管機(jī)已經(jīng)系列化主要包括LG30、LG55、LG80、LG12債LG15債LG-200.LG250

35、,可以軋制多種鋼管及中低強(qiáng)度的有色金屬管二輥周期式冷軋管機(jī)的工作原理如圖1517所示。在軋輥4中部凹槽2中裝有帶變斷面軋槽的孔型塊1，孔型沿工作弧由大向小變化，其最大斷面（入口）與管坯外5徑相當(dāng)，最小斷面與成品管6直徑相等；在輥身上還開有兩個切口，可以避免進(jìn)料和轉(zhuǎn)料時管坯與軋槽接觸，在軋制過程中管坯可以在孔型中進(jìn)行軸向送進(jìn)或自有反轉(zhuǎn)。管坯5中插入錐形芯棒3，芯棒與芯棒桿4連接，在軋制過程中芯棒3與芯棒桿4只作間歇式的轉(zhuǎn)動。軋制開始時，軋輥位于孔形開口最大的極限位置I,用送進(jìn)機(jī)構(gòu)將管坯向前送進(jìn)一段距離，隨后軋輥向前滾動時對管坯進(jìn)行軋制，直到軋輥位于孔型開口最小的極限位置II為止，軋出一段成品管。

36、然后借助回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使管坯轉(zhuǎn)動6090，軋輥開始向回滾動，再對軋件進(jìn)行均整、輾軋，直到極限位置I為止，完成一個軋制周期，如此重復(fù)實現(xiàn)管材的周期軋制過程。兩各軋輥的旋轉(zhuǎn)往復(fù)運動如圖1518所示。軋制過程中，工作機(jī)架3連同軋輥4，由曲柄兩岸機(jī)構(gòu)1、2帶動作往返運動。工作機(jī)架內(nèi)裝有兩個軋4輥，每個輥子的輥頭上裝有斜齒輪6，借此使上下軋輥得到同步旋轉(zhuǎn)下。輥的輥端還裝有直齒輪7，它與固定在機(jī)架兩側(cè)托架上的齒8條相嚙合，機(jī)架移動時，下齒輪由于直齒主動7輪和固定齒條8咬合而旋轉(zhuǎn)，借助被動齒條6使上軋輥作同步而方向相反的運動。管坯在軋輥的往返運動中，在變斷面的孔型中被加工為成品管。圖1518二輥周期式冷軋管機(jī)機(jī)構(gòu)

37、原理圖1519多輥式冷軋管機(jī)工作原理1、2曲柄連桿機(jī)構(gòu)；3工作機(jī)架；4軋輥；5軋槽；6斜齒輪；7直齒輪；8齒條；9芯棒；10管坯隨著對薄壁管材品種、規(guī)格和數(shù)量需求的不斷增長，周期式二輥冷軋管機(jī)的規(guī)格和臺數(shù)也在日益增長，并且已經(jīng)形成了系列化。前，最大可軋出成品管材外徑為450mm,軋出管材的直徑與壁厚比（D/S）為60100。在小型號LG30軋管機(jī)上可軋最薄壁厚.5mm,個別情況可達(dá)）.2mm。（2）多輥周期式冷軋法多輥式冷軋管機(jī)1952年由前蘇聯(lián)研制成功，主要為滾輪式冷軋管機(jī)，已形成系列，我國主要有LD8、LD15、LD30、LD60、LD-120LD-200LD250。其工作原理如圖214所

38、示。在一個特殊的輥架1中裝有3個輪子2，互成120角布置。輥子2上帶有斷面形狀不變的軋槽，3個軋槽組合構(gòu)成一個圓孔型每個輥子分別在固定于厚壁箇中各自的！形滑道4上滾動，后者沿其長度上有一特殊的斜面。滑道與其滑架（包括安裝在3內(nèi)個的輥子）用曲柄連桿機(jī)構(gòu)7或曲柄擺桿和桿系8、9、10帶動作往復(fù)直線運動與。二輥冷軋法不同，管坯5中插入的是圓形芯棒6。多輥式冷軋機(jī)工作時，當(dāng)輥子位于滑道低端時，孔型斷面最大，此時進(jìn)行送進(jìn)和回轉(zhuǎn)，隨著輥子和滑道向前運動，滑道逐漸壓下輥子，使孔型斷面逐漸縮小，對管坯進(jìn)行軋制。當(dāng)輥子位于滑道高端時，孔型斷面最小，管坯獲得成品管尺寸，即由管坯軋成成品管。多輥式冷軋管機(jī)的主要特點

39、：由于采用3了個以上小直徑軋輥，金屬對軋輥壓力相對降低；送進(jìn)量小，一道次最大橫截面收縮率約為70；孔型軋槽淺，軋件與工具之間滑動小；軋輥與芯棒的彈性變形也小，故這種軋機(jī)可以生產(chǎn)高精度大直徑的薄壁管材；由于變形均勻，生產(chǎn)出來的管材表面光潔，質(zhì)量好。因此，多輥式冷軋管機(jī)適用于軋制塑性較低的有色金屬及合金管比材如，鎢、鉬、鋯等合金管材。目前生產(chǎn)的常用規(guī)格范圍為直徑m120mm,壁厚0.025mm3.0mm,外徑與壁厚比為150250。為了提高周期式冷軋管機(jī)的生產(chǎn)效率最，近幾十年來采取了一系列方法與措施主。要體現(xiàn)在“多線”“高速”“長行程”“長坯料”等。實行“多線”軋制，即在一臺軋機(jī)上可以同時軋制多根

40、軋件，目前已應(yīng)用很廣，2、3、4、6線冷軋機(jī)均有投產(chǎn)，圖1520所示為我國制造的四線多輥冷軋管機(jī)，減少了單位產(chǎn)量的設(shè)備投資占、地面積、操作人員，大大提高了生產(chǎn)效率“；高速”是指不斷提高機(jī)頭單位時間內(nèi)的往復(fù)次數(shù)。為了減小主傳動系統(tǒng)承受的周期性變化的負(fù)載幅度，這類軋機(jī)皆設(shè)有動力平衡裝置，現(xiàn)在的高速冷軋機(jī)速度約比舊式軋機(jī)提高一倍左右。15管材主要加工形式和基本工藝流程15管材主要加工形式和基本工藝流程第四篇管材生產(chǎn) - 圖1520四線多輥冷軋管機(jī)圖1521多輥連續(xù)式冷軋管機(jī)機(jī)架簡圖1工作輥；2支撐輥；3芯棒“長行程”是指加大送進(jìn)量，每次軋制的延伸長度也隨之增加，因此要求軋機(jī)的行程長度與其相適應(yīng)，不然

41、就不能獲得光潔的表面和尺寸精度從。工具設(shè)計到軋機(jī)結(jié)構(gòu)已經(jīng)引起了一系列的變化，比如二輥式冷軋機(jī)出現(xiàn)了馬蹄型軋槽和環(huán)形軋槽，以充分利用圓周長度滿足行程需要。應(yīng)當(dāng)指出，因為同一行程使用這兩種軋槽的輥徑小，降低軋制壓力，能減輕整個機(jī)架結(jié)構(gòu)，所以這兩種軋槽也是提高軋制速度和實行多線軋制的需要。再比如附加輥架冷軋機(jī)（主軋機(jī)出口側(cè)裝置一小輥機(jī)架起定徑作用）、雙對輥冷軋機(jī)（同一機(jī)架上有兩對軋、輥雙）排多輥式冷軋機(jī)（同一隔離架上前后各安裝一組小輥）都有效地增加了變形區(qū)長度;長坯料”近年來幾乎增加了一倍，已達(dá)5m左右。冷軋管技術(shù)的發(fā)展方向是采用多機(jī)架連續(xù)冷軋管機(jī)，如15圖21所示，軋機(jī)由軋輥軸線互相垂直安裝的89

42、個機(jī)架組成由于徹底地擺脫了周期式工作制度，際上對增加速度是不受限制的，因此可以大幅度提高生產(chǎn)效率。目前已應(yīng)用于生產(chǎn)的連續(xù)式冷軋管機(jī)有限動芯棒式、隨動芯棒式和半限動芯棒式等。在冷軋機(jī)上進(jìn)行溫軋近年來引起普遍重視。一般用感應(yīng)加熱器將工件在進(jìn)入變形區(qū)前適當(dāng)加熱，但溫度低于再結(jié)晶溫度使，金屬塑性大為提高，溫軋的最大延伸率約為冷軋的23倍。但對溫加工范圍內(nèi)塑性反而降低的材料不能使用。比如對于像鎢、鉬一類在常溫下變形抗力很大、塑性較差的材料，或者加工硬化較快的硬鋁、某些黃銅、鈦合金等材料，采用溫軋可以降低軋制壓力，增大延伸系數(shù)和送進(jìn)量，提高軋機(jī)生產(chǎn)效率。15.3.3焊管生產(chǎn)方法焊管是將管坯（板帶材）用各種

43、成型方法彎卷成要求的橫斷面形狀然，后用不同的焊接方法將焊縫焊合獲得管材的加工方式焊管生產(chǎn)方法主要有直縫焊管及螺旋焊（管表154）。我國目前有直縫中小焊管機(jī)組ERW）約160（1800套，直縫大口徑埋弧焊管機(jī)組套，螺旋焊管機(jī)組約0套，年生產(chǎn)能力達(dá)900萬噸以上。（1）高頻直縫連續(xù)電焊管生產(chǎn)電焊管生產(chǎn)無論在有色和黑色都有較快的發(fā)展。中小型直縫電焊管基本上都采用輥式連續(xù)成型機(jī)生產(chǎn)，機(jī)組具有設(shè)備簡單、投資少；產(chǎn)量高；成本低；機(jī)械性能好；精度高、壁厚均勻，表面光潔；焊縫質(zhì)量好等特點高頻焊管機(jī)目前可生產(chǎn)5660X0.515mm的水煤氣管道用管鍋爐管、油管、石油鉆采管和機(jī)械工業(yè)用管等。采用排輥成型法時產(chǎn)品規(guī)

44、格可擴(kuò)大到400-1220X6.422.2mm。生產(chǎn)鋼種主要有低碳鋼及低合金高強(qiáng)度鋼對，不同鋼種應(yīng)采用不同工藝規(guī)范以，保證焊縫質(zhì)量。焊管技術(shù)發(fā)展很快，如螺旋式水平活套裝置、雙半徑組合孔型，高頻頻率3多在H450kHz近年來又采用了50Hz超中頻生產(chǎn)厚壁鋼管焊接速度達(dá)到130m/min150m/min；內(nèi)毛刺清除工藝用于內(nèi)徑為15mm20mm的鋼管生產(chǎn)中；冷張力減徑級組受到重視；無損探傷應(yīng)用越來越廣泛；有些作業(yè)線上還設(shè)置了焊縫熱處理設(shè)備；有些還采用了直流焊、方波焊、鎢電極惰性氣體保護(hù)焊、等離子焊以及電束焊等。在后部工序中很多機(jī)組均設(shè)有微氧化還原熱鍍鋅、連續(xù)鍍鋅和表面涂層等工藝，并相應(yīng)設(shè)有環(huán)保措施

45、。表154常用焊管生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法基本工序產(chǎn)品范圍原料成型焊接外徑/nrn壁厚/mm外徑/壁厚爐鏈?zhǔn)綘t焊機(jī)組短帶管坯加熱后在鏈?zhǔn)綘t焊機(jī)上用碗模成型和焊接申1989210528焊連續(xù)爐焊機(jī)組帶卷管坯加熱后在連續(xù)成型爐焊機(jī)上成型和焊接申101141.98.6528直縫連續(xù)電焊帶卷連續(xù)輥式成型機(jī)高頻電阻焊、高頻感應(yīng)焊、氬Q5660(排輥)0.515(排輥)100機(jī)組電成型或排輥成型弧焊Q40C12196.422.2電UOE直縫電焊板UOE壓力機(jī)成電弧焊、閃光焊或高頻電阻焊Q406162564080焊機(jī)組型螺旋申焊機(jī)組帶卷螺旋成型器成型電弧焊高頻電陽焊8936600.125.4100我國于1978年研

46、制成功履帶式成型機(jī)，用于生產(chǎn)2150X0.53.25mm的薄壁管和一般用管。成形過程如圖1522所示。成形過程不需要成型輥當(dāng)帶材進(jìn)入傾斜的三角模板和V型槽2構(gòu)成的孔型后在I段帶材比三角板窄未接觸V型槽面;進(jìn)入II段帶材開始寬于三角板壓出彎邊，而后依次通過各段成形為管材。該機(jī)組的優(yōu)點是變換管徑方便，適于多品種生產(chǎn)；可生產(chǎn)輥式連續(xù)成型機(jī)不能生產(chǎn)的較大直徑的薄壁管；設(shè)備簡單，成本??；成形后殘余應(yīng)力?。豢捎糜阱F形管的成型焊接。圖1522履帶式成型機(jī)工作原理圖1524連續(xù)爐焊工作原理(a)一般成形過程(b)帶材變形過程UOE直縫電焊管生產(chǎn)UOE法是生產(chǎn)大口徑直縫電焊管的主要方法，可生產(chǎn)06-1625X6

47、.A32mm,長達(dá)18m的管子。美國于1951年首先應(yīng)用此法進(jìn)行生產(chǎn)隨，著石油天然氣工業(yè)的發(fā)展對，大口徑高強(qiáng)度管的需求量急增,促進(jìn)了該生產(chǎn)法的發(fā)展全世界擁有量超過0套，我國近年來發(fā)展很快新建4套UOE。UOE法生產(chǎn)是以厚鋼板作原料，經(jīng)刨邊和預(yù)彎邊，先翟壓力機(jī)上壓成J形，后在型壓力機(jī)上壓成圓形管，然后預(yù)焊、內(nèi)外埋弧焊，最后擴(kuò)徑以矯正焊接造成的管體變形，達(dá)到要求的平直度和橢圓度，消除焊接熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力。該法可能生產(chǎn)的最大直徑受到板帶材寬度限制，設(shè)備投資也較大。但生產(chǎn)率高，適于大批量少品種專用管生產(chǎn)是，石油天然氣輸送管的主要生產(chǎn)方法。目前UOE鋼管大口徑、厚壁和高強(qiáng)度方向發(fā)展，已能采用調(diào)制熱處理

48、生產(chǎn)X100鋼級的高強(qiáng)度管，在UOE壓力機(jī)前設(shè)置了彎邊機(jī)和焊后機(jī)械擴(kuò)管機(jī)，廣泛運用自動檢測技術(shù)和自動控制技術(shù)，焊管的質(zhì)量和精度不斷提高。螺旋電焊管生產(chǎn)第四篇管材生產(chǎn)15管材主要加工形式和基本工藝流程第四篇管材生產(chǎn)- - 螺旋焊管出現(xiàn)于1888年，典型工藝流程如圖523所示。目前美國、西德已生產(chǎn)出直徑m以上厚度為25.4mm的螺旋焊管與UOE相比,螺旋焊可以用同樣寬的板卷生產(chǎn)不同直徑的管、外焊縫呈螺旋形，具有增強(qiáng)管子剛性的作用；管子直度好，不需設(shè)置矯直機(jī)，外徑橢圓度小，但外徑偏差大于UOE法；生產(chǎn)過程易于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化和連續(xù)化；設(shè)備外形小、投資少。圖1523螺旋焊管工藝流程1拆卷機(jī)；2端頭矯

49、平機(jī)；3對焊機(jī)；4矯平機(jī)；5切邊機(jī)；6刮邊機(jī)；7主遞送輥；8彎曲機(jī)；9成型機(jī)；10內(nèi)焊機(jī)；11外焊機(jī)；12超聲波探傷機(jī)；13剪切機(jī)；14焊管螺旋焊新工藝是焊接采用預(yù)焊和終焊兩步進(jìn)先行在，一臺螺旋成形器上進(jìn)行成型和預(yù)（焊點焊），再在最終焊接設(shè)備上進(jìn)行內(nèi)、外埋弧焊接。一條成型及預(yù)焊設(shè)備可配四條埋弧焊設(shè)備，產(chǎn)量相當(dāng)于普通螺旋焊機(jī)組的四倍。（4）連續(xù)爐焊管生產(chǎn)爐焊法生產(chǎn)是將帶材加熱到350C1440C焊接溫度，通過成型焊接機(jī)（B24）受壓成型并焊接成管子連續(xù)式爐焊管機(jī)是高生產(chǎn)率生產(chǎn)焊管設(shè)比同規(guī)格電焊管機(jī)組約高尸7倍；成本比電焊管約低20%,比無縫管低30%；機(jī)械化自動化程度高速度高達(dá)420m/mi?6

50、80m/min可生產(chǎn)p5Q100的焊管。但焊縫強(qiáng)度較電焊低一般僅限于焊接低碳的沸騰鋼管主要用于水煤氣管、電纜護(hù)套及結(jié)構(gòu)用管等。由于爐焊能耗大，其發(fā)展受到限制。（5）釬焊管生產(chǎn)釬焊又稱蠟焊，是利用熔點比母材低的釬（料一般多用銅）進(jìn)行焊接的方法。釬料加熱熔化后，在毛細(xì)管的作用下“濕潤”和填充連接面，使釬料和母材相互溶解和擴(kuò)散而焊合一體。這種方法可用來生產(chǎn)雙層或多層釬焊管和雙金屬管。雙層釬焊管（又稱邦迪管）用于生產(chǎn)汽車剎車管、冷凍機(jī)冷凝管和壓縮機(jī)管等。釬焊管具有如下優(yōu)點：尺寸精度高、表面光潔；加工性能好，可進(jìn)行彎曲、卷邊、擴(kuò)口、壓扁、定鍛和擴(kuò)徑等加工；價格比銅管低，性能優(yōu)于銅管；防銹性能好，容易鍍層

51、等。15.4管材生產(chǎn)基本工藝流程15.4.1熱軋無縫管生產(chǎn)工藝流程圖1524所示為1978年圣索夫廠投產(chǎn)的連續(xù)軋管生產(chǎn)車間工藝流程示意該圖廠。年生產(chǎn)能力為33萬噸，所生產(chǎn)的鋼管規(guī)格范圍是直2徑mm127mm,壁厚2.3mm16mm。產(chǎn)品有6%鍋爐管、12%機(jī)械用管、8%石油管（鉆桿、油管、）30%冷撥管坯、4%接頭用管、10%管線用管、20%商品用管10%其他。原料為完全采用電爐冶煉的連鑄圓坯，直徑有mm和160mm兩種。工藝流程：2m長圓管坯經(jīng)兩條自動鏈?zhǔn)竭\輸機(jī)運到兩套鋸切設(shè)備前控制要求鋸成1.5m4.0m定尺長度，每套鋸切設(shè)備有兩臺鋸鋸片直徑為600mm,鑲有碳化鎢刀刃切后管坯裝入步進(jìn)式加熱爐，三排裝料，生產(chǎn)能力為40/