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任何破壞由軋輥、頂頭、導(dǎo)板三者形成的變形區(qū)幾何形狀正確性的因素,都將使毛管壁厚不均加劇。 

(1)頂頭。①頂頭的形狀設(shè)計(jì),理想的頂頭輾軋錐應(yīng)與軋輥出口錐平行,如果按照傳統(tǒng)的馬特維也夫公式設(shè)計(jì)頂頭,其頂頭的輾軋錐與軋輥的出口錐是不平行的,金屬在這樣一個(gè)逐漸擴(kuò)大的間隙內(nèi)變形,勢(shì)必造成管壁輾軋不充分而導(dǎo)致毛管壁厚不均,而且,隨送進(jìn)角的增大毛管壁厚不均更加嚴(yán)重;②由于頂桿的剛度不夠,在穿孔過程中產(chǎn)生彎曲,使頂頭不能保持對(duì)中位置,從而使穿出的毛管壁厚不均;③頂頭的不均勻磨損或損壞。 

(2)導(dǎo)板。①導(dǎo)板距過大,在穿孔過程中是依靠導(dǎo)板的限制作用來保持穿孔中心線的,導(dǎo)板距大,頂頭在上下位置變化大,使頂頭不穩(wěn)定,導(dǎo)致毛管壁厚不均。②上、下導(dǎo)板的不均勻磨損也會(huì)加劇壁厚不均程度。 

(3)軋輥。①軋輥中心線偏斜:在生產(chǎn)過程中,由于穿孔機(jī)兩側(cè)壓下螺絲安裝不正確,或由于螺紋和軸承磨損而使兩輥間軸向發(fā)生水平偏斜,兩個(gè)軋輥的送進(jìn)角不一致使變形區(qū)發(fā)生畸變而導(dǎo)致壁厚不均。②大送進(jìn)角下導(dǎo)致頂頭與軋輥的輾軋錐更不平行。③軋輥轉(zhuǎn)速不當(dāng)也會(huì)影響壁厚精度。 

(4)管坯的定心和加熱。定心孔偏心和加熱不均勻(陰陽面)都將造成壁厚不均。 

(5)穿孔機(jī)的剛度、結(jié)構(gòu)和調(diào)整。穿孔機(jī)的機(jī)身剛度不夠,其上的鎖緊機(jī)構(gòu)不可靠;頂桿的定心裝置調(diào)整不準(zhǔn)確,運(yùn)行不可靠和距離機(jī)身較遠(yuǎn);軋制中心線的調(diào)整,一般采用低于軋機(jī)中線,其目的是提高軋件的穩(wěn)定性,若調(diào)整過大,因軋制線下移后,變形區(qū)內(nèi)工具之間的相對(duì)關(guān)系發(fā)生了非對(duì)稱變化,也會(huì)影響毛管的壁厚不均。 




鋼管分為 無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管生 產(chǎn)過程是將實(shí)心管坯或鋼錠穿成空 心的毛管,然后再將其軋制成所要 求尺寸的鋼管。采用的穿孔和軋管 方法不同,就構(gòu)成了生產(chǎn)無縫鋼管 的不同方法。焊接鋼管生產(chǎn)過程是 將管坯(鋼板或帶鋼)彎曲成管狀, 再把縫隙焊接起來成為鋼管。因采 用的成型和焊接方法不同,就構(gòu)成了生產(chǎn)焊接鋼管的不同方法。
無縫鋼管主要用熱軋法生產(chǎn)。 擠壓法主要用于生產(chǎn)難穿孔的低塑 性高合金鋼管或異型鋼管和復(fù)合金 屬管。冷軋和冷拔法可將熱軋管繼 續(xù)加工成小直徑和薄壁的鋼管。焊接鋼管工藝過程簡單、生產(chǎn) 效率高、成本低、產(chǎn)品品種日益擴(kuò) 大。無縫鋼管和焊接鋼管主要生產(chǎn) 方法見表1、2。
表1 無縫鋼管和焊接鋼管生產(chǎn)方法
生產(chǎn)方法 基 本 工 序
穿 孔 軋管
在自動(dòng)軋管機(jī)組上
軋制
圓管坯在二輥式穿孔機(jī)
上穿孔
在帶回送輥的二輥式軋
管機(jī)上帶短頂頭軋制
在周期軋管機(jī)組上
軋制
圓鋼錠或管坯在二輥式
穿孔機(jī)上穿孔;
方形或多角形鋼錠在水
壓機(jī)上穿孔
在帶變斷面孔型的周期
軋管機(jī)上帶長芯棒軋制
在連續(xù)式軋管機(jī)組
上軋制
圓管坯在三輥或二輥式
穿孔機(jī)上穿孔;
連鑄方坯或方鋼錠在二
輥式壓力穿孔機(jī)上穿孔
在7~9架連軋管機(jī)上長
芯棒軋制;
附帶張力減徑機(jī)
在三輥軋管機(jī)組上
軋制
圓管坯在二輥式穿孔機(jī)
上穿孔;
連鑄坯在三輥式穿孔機(jī)
上穿孔
在三輥式斜軋機(jī)上帶長
芯棒軋制
在延伸軋管機(jī)組上
軋制
在二輥式穿孔機(jī)上穿孔 在帶圓盤形拉力導(dǎo)輥的
二輥斜軋機(jī)上帶長芯棒
軋制
在行星式軋管機(jī)組
上軋制
采用鑄造空心管坯 在行星式軋管機(jī)上軋制
表2
生產(chǎn)方法 基 本 工 序
穿 孔 軋管
頂管法 在水壓機(jī)上沖成杯形毛
在頂管機(jī)上頂制
擠壓法 管坯加熱后在擠壓機(jī)上
擠壓成型
可繼續(xù)軋制或拔制
冷軋法 用熱軋管料在冷軋管機(jī)
上軋制
冷拔法 用熱軋或冷軋管料在冷
拔機(jī)上拔制
鏈?zhǔn)綘t焊 加熱的管坯通過焊管模
成型
成型同時(shí)焊接
連續(xù)爐焊 加熱的管坯在輥式成型
焊接機(jī)上彎曲成型
成型同時(shí)焊接
電阻焊 在輥式成型機(jī)上連續(xù)彎
曲成型
在電阻焊管機(jī)上焊接
電弧焊 在壓力機(jī)上壓制成型或
在輥式彎曲機(jī)上卷曲成
型(直縫),在成型機(jī)上連
續(xù)彎曲成型(螺旋縫)
在埋弧自動(dòng)焊管機(jī)上焊
電感焊 在輥式成型機(jī)上連續(xù)彎
曲成型
在電感焊管機(jī)上焊接


鋼管的分類:鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管(有縫管)兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管,廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管,但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。

  對(duì)于承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)來檢驗(yàn)其耐壓能力和質(zhì)量,在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏、浸濕或膨脹為合格,有些鋼管還要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或需方要求進(jìn)行卷邊試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)等。

  無縫鋼管:無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規(guī)格用外徑*壁厚毫米數(shù)表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋(撥)無縫鋼管兩類。

  熱軋無縫鋼管分一般鋼管,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、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。

  冷軋(撥)無縫鋼管除分一般鋼管、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、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。

  熱軋無縫管外徑一般大于32mm,壁厚2.5-75mm,冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm,冷軋比熱軋尺寸精度高。

  一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機(jī)械零件,如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。



焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或鋼帶經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)效率高,品種規(guī)格多,設(shè)備投資少,但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管。 20世紀(jì) 30 年代以來,隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步,焊縫質(zhì)量不斷提高,焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。

  焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)效率高,成本低,發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加 30~ ,而且生產(chǎn)速度較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。




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高壓鍋爐鋼管:主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)黨處于高溫和高壓下工作、管子在高溫?zé)煔夂退羝淖饔孟逻€會(huì)發(fā)生氧化和腐蝕,因此要求鋼管有高的持久強(qiáng)度、高的抗氧化性能,并具有良好的組織穩(wěn)定性,采用鋼號(hào)有:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)有20G、20MnG、25MnG;合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等;有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb。高壓鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外,要逐根做水壓試驗(yàn),要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。此外,對(duì)成品鋼管顯組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。

地質(zhì)鉆探及石油鉆控用無縫鋼管:為探明地下巖層結(jié)構(gòu)、地下水、石油、天然氣及礦產(chǎn)資源情況,利用鉆機(jī)打井,石油、天然氣開采更離不開打井,地質(zhì)鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材,主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作,工作條件極為復(fù)雜,鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)和不均衡沖擊載荷等應(yīng)力作用,還要受到泥漿、巖石磨損,因此,要求管材必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和沖擊韌性,鋼管用鋼用“DZ”(地質(zhì)的漢語拼音字頭)加數(shù)字一代表鋼屈服點(diǎn)表示,常用的鋼號(hào)有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態(tài)交貨。

石油裂化管:用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用優(yōu)質(zhì)碳素鋼(10、20)、合金鋼(12CrMo、15CrMo)、耐熱鋼(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不銹鋼(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。鋼管除得證化學(xué)成分和各種機(jī)械性能外,還要保證水壓、壓扁、擴(kuò)口等試驗(yàn),及表面質(zhì)量和無損檢驗(yàn)。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。

不銹鋼管:用各種不銹鋼熱軋,冷軋的不銹鋼管,廣泛應(yīng)用于石油、化工設(shè)備管道和各種用途的不銹鋼結(jié)構(gòu)零件,除應(yīng)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能,凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗(yàn)合格。各種專用鋼管要按規(guī)定保證條件。




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