《金属轧制工艺学》课件：第五篇 管材的生产和工艺.pptx

1、无缝管 焊接管（有缝管） 管材热轧管 冷轧管 冷拔管 挤压管 直缝焊管 螺旋焊管 圆管 异形管管材矩形管 菱形管 椭圆管 六方管 八方管 各种断面不对称管普通车丝管 光管 车丝管管材特殊螺纹管(a) 光管；(b)车丝管；(c)加厚管极薄壁管（D/S40 ）管材特厚管（D/S10 ）厚壁管（D/S=1020 ）薄壁管（D/S=20 40）n无缝钢管：无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝管的规格用外径*壁厚毫米数表示。n焊接钢管：用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊

2、管、邦迪管等。n按钢管的材质分类双金属复合管 镀层和涂层管钢管普通碳素钢管 优质碳素结构钢管 合金结构管 合金钢管 轴承钢管 不锈钢管管材冷加工n冷加工是获得高精度、高表面光洁度、高性能管材的重要方法。包括冷轧、冷拔、冷张力减径和冷旋压等。钢管产品规格范围无缝钢管生产工 艺通用无缝钢管生产工艺流程图管坯 锯断 加热 穿孔 轧管 定径 冷床 矫直 切头尾 尺寸测量 无损检测 喷标 包装 无缝钢管生产工 艺n曼乃斯曼穿孔机它是由两个相对于轧制线左右倾斜布置的主动轧辊、两个上下布置固定不动的导板及一个位于中间固定不动的顶头构成了一个“环形封闭的孔型”。实心坯料经过此“孔型”后成了中空的管体。曼乃斯曼

3、穿孔机示意图曼乃斯曼穿孔机示意图二辊斜轧圆坯内撕裂示意图mbYDBDpDHSH穿孔变形区示意图穿孔准备区，穿孔区，平整区，归圆区1l2lNbn锥形辊菌式二辊斜轧穿孔轧辊轴线除与轧制线倾斜一个送进角外，还有一个辗轧角。导向工具可用导板或导盘。轧辊呈锥形，其直径沿穿孔变形区逐渐增大。n有利于变形区中轧辊与轧件间的速度(轴向、切向) 能较好的匹配，减轻了变形区中金属的堆积，促进延伸，提高了穿孔效率和可穿性。n减少了扭转变形和横向剪切变形，从而减少了内外表面缺陷发生的几率。 锥形辊菌式二辊斜轧穿孔锥形辊穿孔n锥形辊穿孔机具有以下优点：（1）穿孔效率高，锥形辊穿孔机穿孔速度高，穿孔周期短，产量高，适合与

4、轧管机配套使用。（2）能很好地穿轧连铸坯及难变形的金属：由于锥形工作辊及其辗轧角的作用，改变了金属的变形及运动学条件，抑制了金属变形过程中的旋转锻造效应。因此，可穿出内外表面质量好、同心度和壁厚均匀性高的毛管。（3）可实现大延伸、大扩径量穿孔：延伸系数可达4以上，扩径量可达30%，有利于减少管坯规格，扩大产品规格范围。热轧无缝钢管生产轧管轧管n自动轧管机自动轧管机操作示意图轧管n连续轧管机连续轧管机操作示意图浮动芯棒连轧管机机组工艺示意图轧管三辊（阿塞尔）轧管机组生产工艺示意图n由美国人J. Assel研制，1935年第一台在美国轴承厂安装。n生产240mm的钢管，管长8-10m。n结构：工作

5、辊安装在两个机架上，一个机架固定不动，另一台围绕轧机中心线0-25度-实现送进角的同步调整，轧辊为锥形，辗轧角固定在3-7度。Assel轧管机结构示意图nASSEL轧管机的轧辊在轧管机机架中呈120布置，轧制过程中轧辊主动且同向旋转。孔型中心线与轧制中心线重合。轧辊安装在转鼓里，通过转鼓锁紧装置来调整轧辊的孔喉值和辗轧角的大小。n优点：生产厚壁管、尺寸精度高（外径0.5%、壁厚5-7.5%）、表面质量好、轧机调整方便、易变规格、轧管机工具消耗少、易实现自动化。n缺点：生产效率低、需采用优质管坯，薄壁管生产难轴承管、枪炮等高精度厚壁管。狄塞尔轧管机狄塞尔轧管机n狄塞尔轧管机1929年首先问世于美

6、国，主动旋转导盘的二辊斜轧轧管机，主要用于生产高精度薄壁管，外径与壁厚比可达30，壁厚公差可控制在3%5%。n主要缺点是：允许延伸率小于2.0，生产率低，轧制钢管短，一直发展不大。Accu-Roll轧管机nAccu-Roll轧管机是将狄塞尔轧管机鼓形轧辊改成锥形轧辊，增大了轧辊辗轧角，加长了辊身长度、采用主动的大直径导盘，轧辊安装在转鼓里，辗轧角可调。并将浮动芯棒轧制方式改为限动芯棒轧制方式，从而减小了金属滑移，增加了均壁钢管的重轧次数，提高了钢管壁厚精度。 Accu-Roll 轧管机结构示意图1芯棒；2导盘；3菌式轧辊；4毛管轧管n顶管机轧管n周期轧管机组生产工艺其变形特点是锻压式，运动特点

7、是往复式前进，变形量大、横（周）向性能较好，可用钢锭生产大直径钢管，适于大直径高压管道、容器和机加工用管。一般设计产量为万5-20万t。环形加热炉环形加热炉无缝钢管穿孔机锥形穿孔机轧管机主要工艺流程（坯料锯切工序）主要工艺流程（环形炉加热工序）主要工艺流程（穿孔工序）主要工艺流程（轧管工序）主要工艺流程（定径工序）主要工艺流程（冷床工序）主要工艺流程（矫直工序）主要工艺流程（切管吹灰工序）主要工艺流程（漏磁探伤工序）主要工艺流程（表面检查和测长称重）主要工艺流程（打包入库）挤压钢管的生产工艺n挤压变形的特点是变形量大，三向都是压应力，特别适于生产高、中合金和难变形的钢种钢管，其设备形式分为：立

8、式和卧式，正向挤和反向挤。设备复杂、庞大，工艺要求复杂、严格，要求坯料尺寸准确（需平头、剥皮、钻孔），生产厚壁管的长度难于达到要求（10m）。一般设计产量为万1-5万t。正向挤压立式正向挤压钢管的示意图反向挤压立式反向挤压钢管的示意图管材冷加工我国管材冷加工发展现在70年代50年代各种冷轧机近千台液压冷拔管机两锟和三锟冷轧机螺丝式拉拔管机管材冷加工冷轧无缝钢管冷轧无缝钢管是以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料进行冷轧、冷拔的制管方法。精度高、强度好、表面光洁度好、尺寸范围广。ERW产线介绍焊管线挤压机架(5辊式 URD 设计)精成型机架(4辊式 URD 设计)线型成型段带预成型及弯边于一体的粗成型机架夹送辊带钢成型：成型区构成