1、第三部分 钢管成型设备管材是经济断面型材，广泛应用于国民经济各部门。管材可分为：无缝钢管 焊接管管材加工方法：热加工法（热轧or 热挤压）冷加工法焊接钢材的无缝管以轧制为主有色金属（铜、铝材）以挤压为主冷加工主要是冷轧、冷拉冷轧、冷拉、令旋压和冷张力减径钢管生产方式钢管生产方式：无缝钢管生产方式：穿孔热轧 and（or）冷轧焊接钢管生产方式：板带材弯曲成型焊接焊缝有色金属管有色金属管生产方式：生产方式：挤压-冷轧-拉拔钢管钢管热轧热轧热轧法是生产无缝钢管的主要方法，其生产方法和机组形式多样。加工流程：坯料准备坯料加热穿孔轧管定（减）径精整等。主要的热轧无缝钢管机有：主要的热轧无缝钢管机有：二辊
2、斜轧管机组三辊斜轧管机组自动轧管机组连续轧管机组周期轧管机组顶管机组等穿孔机穿孔机穿孔机穿孔机穿孔机是无缝钢管的主要设备之一。分两大类：压力穿孔机和推轧穿孔机斜轧穿孔机压力穿孔压力穿孔：将方形或多边形钢坯放在挤压缸内，挤成中空体，可用于穿制连铸方坯和低塑性金属，缺点：生产效率低、偏心大，目前已较少使用。二辊斜轧穿孔：二辊斜轧穿孔：两个相对轧制线倾斜布置的主动轧辊和两个固定不动的导板、一个位中间的顶头构成封闭孔型。轧辊左右布置，导板上下布置称二辊卧式斜轧穿孔机。轧辊上下布置，导板左右布置称二辊立式斜轧穿孔机。三辊斜轧穿孔：三辊斜轧穿孔：三个主动辊和一个顶头构成封闭孔型。可穿低塑性金属，内外表面质
3、量好，效 率高，但不能穿薄壁管。推轧穿孔：推轧穿孔：直接以连铸坯生产无缝管。轧辊上的圆孔型 和顶头配合。穿孔机的发展方向穿孔机的发展方向：改善内外表面质量，提高穿孔壁厚精度，提高穿孔效率。1.狄塞尔穿孔机2.锥形穿孔机轧管工序主要任务轧管工序主要任务：将空心毛坯管减壁、延伸、使其壁 厚接近或等于成品尺寸，并消除纵 向壁厚不均，提高管子内外表面质 量、控制外径和真圆度。轧管机种类轧管机种类 自动轧管机 周期轧管机 连轧管机 高精度轧管机等热轧管机热轧管机轧管机轧管机自动轧管机自动轧管机：二辊不可逆纵轧机，其特点是工作辊后装高了一对高速反向旋转的回送辊和上工作辊、下回送辊快速升降机构。缺点：产品质
4、量差，所轧管较短，此类机组现已较少使用。周期轧管机：周期轧管机：也是二辊不可逆轧机，轧辊旋转方向与轧件送入方向相反。目前主要应用于大直径厚壁管、异型管、合金钢管大直径厚壁管、异型管、合金钢管。缺点缺点：壁厚偏差大、表面质量差。连轧管机：连轧管机：将毛坯管套在长芯棒上，经多机架顺次布置且相邻机架辊互错90轧成管材。根据芯棒的工作特点可分为全浮动、限动、半浮动连轧管机。常规机架式一般为7-97-9机架机架少机架式一般为3-53-5机架机架顶管机：顶管机：在压力挤孔的空心体内插入芯棒，通过系列环模，达到减径，减壁、延伸的目的。高精度轧管机高精度轧管机三辊斜轧管机（阿塞尔轧机）狄塞尔轧管机是带导盘的二
5、辊斜轧连轧管机特点：连轧管机特点： 轧制速度高，最大出口速度达8.3 m/s， 采用预应力机架装配，壁厚控制较准，且 可轧壁厚较薄管子 每个机架采台直流电机驱动轧辊， 结构合理，更换快速、方便，提高了效率。定、减径机和张力减径机定、减径机和张力减径机定径机：定径机：目的是在小的单机减径率和较小的总减径条 件，将钢管轧成一定要求的尺寸，并提高外表 面质量。定径机机架数一般在3-12架。分斜轧定径机斜轧定径机和纵向定径机纵向定径机。张力减径机：张力减径机： 减径的目的除起定径外，还要求有较大的减径率。 以实现大管料生产小口径钢管大管料生产小口径钢管。 减径机有二辊式和三辊式。张力减径机是一种高效轧
6、机。它除减径减径处，还可在各机架间建立张力来实现减壁减壁的目的。机架数一般在12-2412-24架架，甚至28架。冷轧管机冷轧管机: 以热轧（挤压）管坯为原料在室温下进行轧制的加工方法。优点：精度高、强度高、表面光洁度高。主要为二辊周期式冷轧管机二辊周期式冷轧管机是具有周期性工作机制的二辊轧机构成：受料装置轧制设备后台部分出料装置液 压装置润滑与冷却系统顶进+螺旋进给成品内径成品外径坯料外径坯料内径轧辊，通常2-3个，圆周均匀分布往复加旋转运动辊道直径=坯料外径辊道直径=成品外径尾座芯棒冷轧轧管机示意图冷轧通常是冷轧通常是减径、减壁。大直径的用两辊，小减径、减壁。大直径的用两辊，小直径的用三辊
7、。直径的用三辊。三辊行星轧机：轧头工作原理示意图三辊行星轧机：轧头工作原理示意图连铸管坯进入轧头轧制后坯料成型 三辊行星轧管机，三辊行星轧管机，采用采用909025mm25mm断面断面，长，长1414米铸坯，通过米铸坯，通过调节辅电机转速使轧调节辅电机转速使轧出的管坯不转并在线出的管坯不转并在线收卷。每台轧机年生收卷。每台轧机年生产能力产能力1 1万吨左右。万吨左右。120与90的对比焊管机焊管机焊管生产是将板、带材用各种成型方法弯卷成所要求的板、带材用各种成型方法弯卷成所要求的管状，然后用不同的焊接方法将焊缝焊合的过程管状，然后用不同的焊接方法将焊缝焊合的过程。 按焊缝形态分： 螺旋焊管螺旋
8、焊管 直缝焊管直缝焊管按焊接方法分：炉焊管炉焊管电焊管电焊管直流 交流电流波正弦波 方形波 频率低频 中频 高频 电流输入高频接触焊 高频感应焊埋弧焊管埋弧焊管大多用于生产大、中型直径管其它焊管其它焊管钨极惰性气体保护焊（TIG） 金属电极惰性气体保护焊（MIG） 电子束焊、纤焊等炉焊管：炉焊管：将带钢加热到1350-1440 oC ，然后通过成型焊接机压力成型并焊接成管。用于生产小直径焊管小直径焊管缺点：焊缝强度低，加热能耗大焊缝强度低，加热能耗大，所以发展受限。连续成型电焊管机组连续成型电焊管机组 带材在连续辊式成型机上连续成型为管筒，经高频 电流加热，焊接成型。焊管的生产工序:开卷逐步成
9、型焊接去内外毛刺冷却定尺开卷逐步成型焊接去内外毛刺冷却定尺焊管机组的组成焊管机组的组成成型机组成型机组辊式成型（最常用）排辊成型履带式成型焊接机组焊接机组导向辊和挤压辊：控制管坯边缘焊接角和固 定焊接位置毛刺清除装置：刨刀焊接装置：在0.01秒的时间内使加热温度达 1250-1430 oC焊接定径机定径机：定径矫直UOE焊管机组焊管机组：将板材结过U型成型和O型成型并焊接 后经扩管机扩管而生产大口径直缝焊管的方法 生产直径（406-1625406-1625）* *（6-326-32）* *18m18m的大口径、厚壁、高强度直缝焊管。螺旋焊管机组：螺旋焊管机组：采用螺旋成型机成型目前有三种：套筒
10、形式螺旋成型机套筒形式螺旋成型机芯棒螺旋成型机芯棒螺旋成型机辊式螺旋成型机辊式螺旋成型机不锈钢焊管机组：不锈钢焊管机组：直径大于219219以上采用压力成型压力成型（UOE）直径小于219219采用连续辊式成型连续辊式成型直径4.764.76以下采用先焊后拉法先焊后拉法。不锈钢焊管特点：不锈钢弹性模量大，变形回弹严重不锈钢焊管特点：不锈钢弹性模量大，变形回弹严重，所以成型机在7-9架平辊和7-9架立辊 组成，比碳钢多。所以其焊接前成型夹角要小成型夹角要小，焊缝要对正焊缝要对正。不锈钢焊管焊接设备惰性气体保护熔化焊惰性气体保护熔化焊：钨极氩弧焊等离子焊电子束焊激光焊等高频感应焊高频感应焊：生产效率高，焊接达70-90m/min，焊缝质量不如惰性气体保护焊。
