无缝钢管的热轧工艺.doc

无缝钢管1.无缝钢管的制造加工方法：（1）热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压实验（或探伤）→标记→入库（2）冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热解决→矫直→水压实验（探伤）→标记→入库2.热轧（1）热轧的概念:热轧（hotrolling）是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。(2)热轧的优缺陷优点：a.热轧能显著减少能耗，减少成本。热轧时金属塑性高，变形抗力低，大大减少了金属变形的能量消耗。b.热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能。c.热轧通常采用大铸锭，大压下量轧制，不仅提高了生产效率，并且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化发明了条件。缺陷：a.通过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（重要是硫化物和氧化物，尚有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有也许在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达成屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。b.不均匀冷却导致的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都也许产生不利的作用。c.热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能，热轧制品的组织和性能不可以均匀。其强度指标低于冷作硬化制品，而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品，而低于完全退火制品。d.热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差;热轧制品的表面较冷轧制品粗糙Ra值一般在0.5～1.5μm。因此，热轧产品一般多作为冷轧加工的坯料。3.轧机简介在带钢热轧机上生产厚度为1.2～8mm成卷热轧带钢的工艺。带钢宽度600mm以下称为窄带钢；超过600mm的称为宽带钢。第一台带钢热连轧机于192023在美国投产，生产宽200mm的带钢。带钢热轧机的技术经济指标优越，发展不久。在工业发达国家，1950年以前热轧宽带钢的产量约占钢材总产量的25%,70年代已达50%左右。热轧带钢的原料是连铸板坯或初轧板坯，厚度为130～300mm。板坯在加热炉中加热后,送到轧机上轧成厚1.00～25.4mm的带钢，并卷成钢卷。轧制的钢种有普通碳钢、低合金钢、不锈钢和硅钢等。其重要用途是作冷轧带钢、焊管、冷弯和焊接型钢的原料；或用于制作各种结构件、容器等。轧机组成：带钢热轧机由粗轧机和精轧机组成。粗轧机组分半连续式、3/4连续式和全连续式三种:①半连续式有一台破鳞（去掉氧化铁皮）机架和1台带有立辊的可逆式机架；②3/4连续式则除上述机架外，尚有2台串列连续布置机架；③全连续式由6～7台机架组成。精轧机组均由5～7台连续布置的机架和卷取机组成。带钢热轧机按轧辊辊身长度命名,辊身长度在914mm以上的称为宽带钢轧机。精轧机工作辊辊身长度为1700mm的，称为1700mm带钢热轧机，这种轧机能生产1550mm宽的带钢卷。带钢热轧按产品宽度和生产工艺有四种方式：宽带钢热连轧、宽带钢可逆式热轧、窄带钢热连轧以及用行星轧机热轧带钢。4.减径机的工艺原理及重要问题在无缝钢管生产的三大机组——穿孔机组、轧管机组、定减径机组中，人们一直十分关注轧管机的研究，先后开发出自动轧管机组、顶管机组、新型顶管机组（CPE）、三辊轧管机组、连轧管机组（涉及浮动芯棒MM、限动芯棒MPM和半浮动芯棒连轧管机组等）、AccuRoll轧管机组、改善型三辊轧管机组。但对于穿孔机组，仅在20世纪80年代初才提出菌式穿孔机。而定减径机一直使用二辊式和三辊式，直到20世纪90年代初才提出三辊可调式定径机技术。新型三辊可调式定径机技术是为满足现代钢管生产高效、优质、低耗的规定而开发的，它的开发成功也为无缝钢管的生产注入新的活力。张力减径机技术的发展张减工艺重要特点是边连续多机架二辊或三辊无芯棒纵轧，采用适当的孔型系使毛管外径减缩，通过机架系列中轧辊速比的调节获得预定的壁厚变化。20世纪40年代无缝管机组被美国和西欧所用，这时的张减机都是二辊式，到了20世纪50年代，西德曼乃斯曼公司成功地奕用了三辊式张力减径机，从而代替了二辊式。张力减径机的作用定径的目的是在较小的总减径率和小的单机减径率条件下，将钢管轧成一定规定的尺寸精度和真圆度，并进一步提高钢管外表面质量。通过定径后的钢管，直径偏差较小，椭圆度较小，直度较好，表面光洁。定径机工作机架数目较少，一般为3--12