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河北唐山冷拔無縫管是鋼管的一種,即其按生產(chǎn)工藝的不同分類的一種,區(qū)別于熱軋(擴)管。在毛管坯或原料管擴徑的過程中通過多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的單鏈式或雙鏈式冷拔機上進行。冷軋(撥)鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、機械加工管、厚壁管、小口徑加內(nèi)模冷拔管其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。冷拔鋼管其外徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面質(zhì)量均明顯優(yōu)于熱軋(擴)管,但受工藝制約,其口徑以及長度均受到一定限制。
中文名 冷拔管 或冷軋精密無縫管 外文名 Cold drawing tube 生產(chǎn)直徑 4MM-60MM 生產(chǎn)壁厚 1MM-16MM 生產(chǎn)長度 5米--9米以上
冷拔加工鋼管正是發(fā)生了加工硬化。冷拔時金屬發(fā)生塑性變形,晶體內(nèi)部有多個滑移系啟動,位錯運動彼此攔截,許多位錯被釘扎住,造成位錯塞積,同時位錯源停止動作。上述一系列過程導致了位錯的可動性降低,晶體中的位錯密度顯著增加。當塑性變形進一步發(fā)生,應力增加并足以使釘扎的位錯開始運動,螺位錯交滑移,刃位錯不能交滑移,這樣發(fā)生位錯交截,使不動階數(shù)增加。
所以,通過冷拔加工金屬內(nèi)部位錯密度增加,位錯可動性降低,既難于產(chǎn)生位錯又難于移動位錯,因而金屬材料硬度、強度提高。這就是冷拔加工的金屬學原理。
力學原理
冷拔時鋼管在力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具,發(fā)生塑性變形。在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內(nèi)壁拔管,冷拔時,鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發(fā)生相應的變形,大都經(jīng)過縮徑、減壁和定徑3個階段,而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應的應力,其中軸向為拉應力,徑向和周向為壓應力,拔管過程中金屬處于一向拉和兩向壓應力狀態(tài),這是冷拔管變形過程的基本力學特征。
冷拔鋼管,冷軋鋼管機組是用冷軋、冷拔或冷軋和冷拔相結(jié)合的冷加工方法生產(chǎn)管材的整套裝備組合,是對熱軋管材或焊接管進行深度加工的機組。
依據(jù)金屬的加工性能、管材尺寸、質(zhì)量要求以及投資和效益來選擇不同的加工方法及相應的輔助工序。冷軋冷拔管的基本工序有:(1)管料供給,所用管料為熱軋成品管或半成品管、擠壓管以及焊接管;(2)管料準備,包括檢查、打捆、酸洗、清洗、沖洗、中和、烘干、涂潤滑劑等;(3)冷加工(冷軋或冷拔);(4)成品精整包括成品熱處理、矯直、取樣、切頭尾、檢查(人工檢查和各種探傷)、水壓試驗、涂油、包裝、入庫等。不同的產(chǎn)品精整內(nèi)容有所差異。
冷加工管機組生產(chǎn)特點是管料從投入到加工成成品通常要經(jīng)過多次冷變形并產(chǎn)生加工硬化,因而整個生產(chǎn)過程由多個準備工序和變形工序組成,且具有往復循環(huán)的特點,因而工序多,生產(chǎn)周期長、金屬消耗較大,生產(chǎn)效率較低,一般生產(chǎn)規(guī)模均不大。
在機組中同時配置冷拔和冷軋機有利于發(fā)揮它們各自的優(yōu)點,特別是對生產(chǎn)不銹鋼等高合金鋼管和難變形的有色金屬管更為合理和必要。冷拔機有單根和多根直條拔管機以及卷筒拔管機(見卷筒拔管)。單根冷拔時管材的長度達50m,卷筒拔管時長達幾百米。冷拔機的噸位小為30kN, 為7000kN。常規(guī)冷軋管機有二輥式冷軋管機和多輥式冷軋管機兩種。
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小口徑冷拔無縫鋼管按材質(zhì)的不同,分為普通碳素結(jié)構(gòu)管、低合金結(jié)構(gòu)管、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)管、合金結(jié)構(gòu)管、不銹管等。河北唐山冷拔無縫管
小口徑冷拔無縫鋼管主要包裝方式有捆扎、裝箱、涂油捆扎和涂油裝箱。
小口徑冷拔無縫鋼管生產(chǎn)流程:圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標記→入庫。
除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗,卷邊、擴口、壓扁等試驗。
主要的材質(zhì)10號,20號,35號等。
冷拔鋼管用拉拔、擠壓、穿孔等方法生產(chǎn)的整根鋼管表面沒有接縫的鋼管。是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形,方形,矩形鋼材。是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)冷撥制成。
用途
冷拔鋼管是用于機械結(jié)構(gòu)、液壓設備的尺寸精度高和表面光潔度好的精密冷拔無縫管。選用精密無縫管制造機械結(jié)構(gòu)或液壓設備等,可以大大節(jié)約機械加工工時,提高材料利用率,同時有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷撥無縫管,主要用10、20號鋼制造,除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗,卷邊、擴口、壓扁等試驗。
冷拔規(guī)格
冷拔鋼管的常用規(guī)格:4mm 5mm 6mm 8mm 10mm 12mm 14mm 16mm 18mm 19mm 20 mm 22mm 25mm 28mm 30mm 32mm 35mm 38mm 40mm 42mm 52mm
鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的 力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的 能力。計算公式為:
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的 力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm2。
②屈服點(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長時的應力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應力; 下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的小應力。
屈服點的計算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。
③斷后伸長率(σ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:
式中:L1--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。
④斷面收縮率(ψ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的 縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下:
式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。
⑤硬度指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
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