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2.1通常技能流程
熱軋無(wú)縫鋼管的出產(chǎn)技能流程包括坯料軋前預(yù)備、管坯加熱、穿孔、軋制、定減徑和鋼管冷卻、精整等幾個(gè)根柢工序。
當(dāng)今熱軋無(wú)縫鋼管出產(chǎn)的通常首要變形工序有三個(gè):穿孔、軋管和定減徑;其各自的技能意圖和需要為:
2.1.1穿孔
將實(shí)心的管坯變?yōu)榭招牡拿埽辉蹅兛梢岳斫鉃槎ㄐ停葘④埣嗝娑閳A環(huán)狀;其設(shè)備被稱為穿孔機(jī)。對(duì)穿孔技能的需要是:首先要確保穿出的毛管壁厚均勻,橢圓度小,幾許規(guī)范精度高;其次是毛管的表里表面要較潤(rùn)滑,不得有結(jié)疤、折疊、裂紋等缺陷;第三是要有相應(yīng)的穿孔速度和軋制周期,以習(xí)氣悉數(shù)機(jī)組的出產(chǎn)節(jié)奏,使毛管的終軋溫度能滿意軋管機(jī)的需要。
2.1.2軋管
將厚壁的毛管變?yōu)楸”冢òそ善繁诤瘢┑幕墓埽辉蹅兛梢砸暺錇槎ū?,即根?jù)后續(xù)的工序減徑量和經(jīng)歷公式確定本工序荒管的壁厚值;該設(shè)備被稱為軋管機(jī)。對(duì)軋管技能的請(qǐng)求是:第一是將厚壁毛管變成薄壁荒管(減壁延伸)時(shí)首先要確保荒管具有較高的壁厚均勻度;其次荒管具有超卓的表里表面質(zhì)量。
2.1.3定減徑(包括張減)
大圓變小圓,簡(jiǎn)稱定徑;相應(yīng)的設(shè)備為定(減)徑機(jī)。對(duì)定減徑技能的請(qǐng)求是:首先在一定的總減徑率和較小的單機(jī)架減徑率條件下來(lái)抵達(dá)定徑意圖,第二可結(jié)束運(yùn)用一種規(guī)范管坯出產(chǎn)多種規(guī)范成品管的使命,第三還可進(jìn)一步改善鋼管的表面面質(zhì)量。
20世紀(jì)80年代末,曾呈現(xiàn)過(guò)試圖撤消軋管工序,僅運(yùn)用穿孔加定減的辦法出產(chǎn)無(wú)縫鋼管,簡(jiǎn)稱CPS,即斜軋穿孔和張減的英文縮寫),并在南非的Tosa廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),用來(lái)出產(chǎn)外徑:33.4~179.8mm,壁厚3.4~25mm的鋼管,其間定徑最小外徑為101.6mm;張減最大外徑我101.6mm。通過(guò)實(shí)習(xí)查驗(yàn),該技能在發(fā)作壁厚大于10mm的鋼管時(shí)質(zhì)量尚可,但在出產(chǎn)壁厚小于8mm的鋼管時(shí)通過(guò)定徑、張減不能徹底消除穿孔毛管的螺旋線,影響了鋼管的外觀質(zhì)量。在隨后的改造中不得不在穿孔機(jī)于定減徑機(jī)之間增設(shè)了一臺(tái)MINI-MPM(4機(jī)架)來(lái)確保產(chǎn)品質(zhì)量。
2.2各熱軋機(jī)組出產(chǎn)技能進(jìn)程特征
咱們通常將毛管的壁厚加工稱之為軋管。軋管是鋼管成型進(jìn)程中最首要的一個(gè)工序環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)的首要使命是依照成品鋼管的請(qǐng)求將厚壁的毛管減薄至與成品鋼管相適應(yīng)的程度,即它有必要考慮到后繼定、減徑工序時(shí)壁厚的改動(dòng),這個(gè)環(huán)節(jié)還要行進(jìn)毛管的表里表面質(zhì)量和壁厚的均勻度。通過(guò)軋管減壁延伸工序后的管子通常稱為荒管。軋管減壁辦法的根柢特征是在毛管內(nèi)按上剛性芯棒,由外部東西(軋輥或模孔)對(duì)毛管壁厚進(jìn)行壓減縮壁。根據(jù)變形原理和設(shè)備特征的不相同,它有很多種出產(chǎn)辦法,如表1所示。通常習(xí)氣根據(jù)軋管機(jī)的辦法來(lái)命名熱軋機(jī)組。軋管機(jī)分單機(jī)架和多機(jī)架,單機(jī)架有主動(dòng)軋管機(jī)、阿塞爾軋機(jī)、ACCU-ROLL等,斜軋管機(jī)都是單機(jī)架的;連軋管機(jī)都是多機(jī)架的,通常4~8個(gè)機(jī)架,如MPM、PQF等。其時(shí)首要運(yùn)用連軋(歸于縱軋)與斜軋兩種軋管技能。
表2-1軋管減壁的技能辦法
2..2.1接連軋管機(jī)的幾種辦法
連軋管機(jī)是在毛管內(nèi)穿入長(zhǎng)芯棒后,通過(guò)多機(jī)架次序組織且相臨機(jī)架輥縫互錯(cuò)(二輥式輥縫互錯(cuò)90°,如圖1所示;三輥式輥縫互錯(cuò)60°)的連軋機(jī)軋成鋼管,它是當(dāng)今被最廣泛運(yùn)用的縱軋鋼管辦法。連軋管機(jī)軋制進(jìn)程中,軋件變形實(shí)際上是受多組(4~8組)軋輥與芯棒的重復(fù)作用從圓到橢圓…橢圓再到圓的進(jìn)程。
連軋管機(jī)的翻開歷史悠久,早在19世紀(jì)末就曾查驗(yàn)在長(zhǎng)芯棒上進(jìn)行軋管,但種種原因,至1950年世界上僅有6臺(tái)連軋管機(jī)。1960年后,跟著科學(xué)技能的跋涉和出產(chǎn)的翻開,分外是電子計(jì)算機(jī)技能的飛速翻開和運(yùn)用,使連軋管機(jī)在出產(chǎn)技能和設(shè)備上日趨完善,得到了活絡(luò)的翻開和推廣。在起浮芯棒連軋管機(jī)的基礎(chǔ)上,限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)于20世紀(jì)60年代中期進(jìn)行了技能試驗(yàn),獲得了可喜的作用。1978年世界上第一套限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)(MPM)介懷大利達(dá)爾明鋼管廠建成投產(chǎn),連軋管技能翻開到了一個(gè)新的水準(zhǔn)。20世紀(jì)90年代末又推出了三輥連軋管機(jī)(PQF)技能,使連軋管技能裝備躍上了更高的臺(tái)階。
連軋管機(jī)在PQF呈現(xiàn)從前,都是兩輥式的,即由兩個(gè)軋輥為一組構(gòu)成孔型,二輥式的機(jī)架既有與地上呈45°交錯(cuò)組織的,也有與地上筆直、水平交錯(cuò)組織的;PQF為三輥式的,即由三個(gè)軋輥為一組構(gòu)成孔型;;MPM與PQF孔型構(gòu)成見(圖2);連軋管時(shí),孔型頂部的金屬因?yàn)樵獾杰堓佂鈮毫托景魞?nèi)壓力作用而發(fā)作軸向延伸,并向圓周橫向?qū)捳?,而孔型?cè)壁部分的金屬與芯棒不接觸,但它被頂部軸向延伸的金屬對(duì)它附加的拉應(yīng)力作用而發(fā)作軸向延伸,并一起發(fā)作軸向拉縮。不管兩輥式的仍是三輥式的連軋管機(jī),按芯棒的工作辦法可分為以下三種辦法。
圖2-1 MPM軋管技能進(jìn)程圖示
1-芯棒限動(dòng)設(shè)備2-芯棒3-毛管4-連軋管機(jī)5-脫管機(jī)
2.2.1.1起浮芯棒連軋管機(jī)(或全起浮芯棒連軋管機(jī))
簡(jiǎn)稱MM(MandrelMill)。軋制進(jìn)程中對(duì)芯棒速度不加以控制,芯棒由被輾軋金屬的摩擦力股動(dòng)悠閑隨從管子通過(guò)軋機(jī),芯棒的工作速度是不受控的;軋制進(jìn)程中芯棒的工作速度跟著各機(jī)架的咬入、拋鋼有不堅(jiān)決,然后致使管子壁厚的不堅(jiān)決;軋制結(jié)束后,芯棒隨荒管軋出至連軋機(jī)后的輸出輥道,在軋制中、薄壁管時(shí)芯棒的幾乎全長(zhǎng)都在荒管內(nèi),見圖3;帶有芯棒的荒管橫移至脫棒線,由脫棒機(jī)將芯棒從荒管中抽出以便冷卻、潤(rùn)滑后循環(huán)運(yùn)用。其特征是軋制節(jié)奏快,每分鐘可軋4支甚至更多的鋼管;但荒管的壁厚精度稍低、設(shè)有脫棒機(jī)其技能流程較長(zhǎng)、芯棒的長(zhǎng)度挨近于管子的長(zhǎng)度;適合出產(chǎn)較小規(guī)范(外徑小于177.8mm)的無(wú)縫鋼管。比照有代表性的起浮芯棒連軋管機(jī)有德國(guó)米爾海姆廠的RK2機(jī)組和我國(guó)寶鋼的φ140mm機(jī)組。
為了防止這些缺陷的發(fā)作,應(yīng)當(dāng)常常查驗(yàn)測(cè)溫表面,并選用準(zhǔn)確的加熱規(guī)范和裝爐方法。假定鋼件在加熱時(shí)一旦發(fā)作欠熱或過(guò)熱時(shí),可將鋼件進(jìn)行一次退火或正火,然后再?gòu)念^淬火。
(2)氧化、脫碳
氧化,是指鋼的表面與加熱介質(zhì)中的氧、氧化性氣體、氧化性雜質(zhì)相互作用構(gòu)成氧化鐵的進(jìn)程。由于氧化鐵皮的構(gòu)成,將使工件的規(guī)范減小,表面光潔度降低,還會(huì)嚴(yán)重影響淬火時(shí)的冷卻速度,構(gòu)成軟點(diǎn)或硬度缺少。鋼的氧化雖然是化學(xué)反應(yīng),但在鋼的表面構(gòu)成氧化膜后,氧化速度便首要取決于氧和鐵原子經(jīng)過(guò)氧化膜的松懈速度。跟著溫度的添加,原子松懈速度增大,鋼的氧化速度便急劇地增大,特別是在600℃以上時(shí),所構(gòu)成的氧化膜是以FeO為主,它是不細(xì)密的,氧和鐵原子簡(jiǎn)略經(jīng)過(guò)這一氧化膜而透入內(nèi)部,是氧化膜越來(lái)越厚;而在600℃以下時(shí),氧化膜則由比照細(xì)密的Fe3O4所構(gòu)成,所以氧化的速度比照緩慢。
脫碳,是指鋼的表層中的碳被氧化,是表層含碳量降低。加熱溫度越高,鋼的含碳量越高(特別是富含較多的硅、鉬及鋁等元素時(shí)),鋼就更簡(jiǎn)略脫碳,由于碳的松懈速度較快,所以鋼的脫碳速度老是大于其氧化速度,在鋼的氧化層下面,一般老是存在著必定厚度的脫碳層。由于脫碳是鋼的表層含碳量降低,致使工件淬火后表層硬度缺少,疲勞強(qiáng)度降低,而且還簡(jiǎn)略在鋼件的表面構(gòu)成表面裂紋。
為了防止氧化、脫碳,可根據(jù)工件的需要和實(shí)習(xí)狀況,選用維護(hù)空氣加熱、真空加熱、以及用表面涂料包裝加熱等方法;在鹽浴中加熱時(shí),應(yīng)樹立規(guī)范的脫氧原則,守時(shí)參與脫氧劑。
(3)魏氏安排
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