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精密冷轧钢管生产工艺:
制定管材冷轧冷拔生产(见管材冷轧冷拔机组)的工艺流程及变形规程。在管材冷轧冷拔机组中,在产品投产以前必须对它的生产工艺流程、变形参数和加工设备选择等有一个明确的规定,作为组织生产和进行操作的依据,这项工作就是编制工艺程序表。根据所采用的冷加工方法,工艺程序表可分为拔制表(采用冷拔变形)和轧制表(采用冷轧变形)以及轧制和拔制表(采用冷轧冷拔两种方式变形),由于管材冷轧冷拔生产特点是多工序和循环性,而且品种很多,为了使生产能合理和有秩序地进行,编制工艺程序表是很重要的。工艺程序表的内容包括有:管料尺寸,变形方式和道次,每道次的变形量及变形后管子尺寸,选用的加工设备、辅助工序和工模具类型等。编制工艺程序表时,除根据材料加工特性和管子技术条件外,还必须考虑具体的生产条件。各冷拔冷轧机组都有根据自己生产条件制定的工艺程序表,并且在生产实践中不断地进行修改和完善。
用斜轧方式进行的毛管轧制工艺。斜轧延伸分二辊斜轧延伸和三辊斜轧延伸两类。主要在阿塞尔(Assel)和特朗斯瓦尔(Transval)三辊轧机以及狄舍尔(Diescher)和改进型狄舍尔(Accu-Roll)二辊轧机(见图)上进行。斜轧延伸所以获得发展是因为它具有独特的优点,如轧出的管子尺寸精度很高,设备和工艺过程简单,能靠分散变形的积累而获得大变形量等。
在阿塞尔轧机上进行的斜轧延伸主要用于轧制高n精度的厚壁管(D/S≥11~12),生产薄壁管则比较困难,原因是:由于变形孔型由3个轧辊构成,密闭性差,轧制薄壁管尾端时容易出现尾三角。为了能在三辊延伸机上轧制薄壁管,发明了在轧制过程中可以回转轧机牌坊的特朗斯瓦尔轧机。轧制尾端时利用回转牌坊迅速将前进角(轧辊轴线与轧制线问夹角)减小,一方面降低轧制速度,另一方面放大轧辊脊部内接圆直径,使尾端壁厚增加,提高管子稳定性,防止出现尾三角。也可在轧制即将结束时采取快开辊方式增加管端壁厚。采取这些措施后D/S可达30,最小壁厚为2.5mm,但缺点是尾端切头量增加。为此又发明了在线外预先减小毛管尾端壁厚后再进行毛管延伸的方法,这样既防止了尾三角出现,又减少了切尾端长度。
在狄舍尔轧机上的斜轧延伸时,由两个主动旋转的导盘作为导向工具,与长芯棒和桶形轧辊一起构成变形区。导盘圆周速度大于管子轴向运动速度,导盘给予金属轴向拉力,有利于轧制薄壁管。改进型狄舍尔轧机使用锥形轧辊和限动芯棒,由于轧辊轴向速度与轧件速度相一致,金属变形更为合理。此外,中国北京科技大学研制成功一种拉力芯棒斜轧延伸机,轧管时芯棒轴向运动速度大于管材轴向运动速度,通过芯棒给予管材轴向拉力和用导板密封变形区可轧制内表面粗糙度低的薄壁管。
管材生产中穿透管壁的突发性纵向开裂,通常出现在空拔管中。因为空拔后管材外表面存在较大的切向拉伸残余应力(见管材冷拔变形原理)。管壁厚和气温低时发生空拔爆裂倾向更大。为防止纵裂缺陷,空拔时减径量不能过大,连拔道次要少,拔后应及时烘烤或退火。为防止精密钢管爆裂也可采用滚模拔制。(见管材冷轧冷拔)
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