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Dqpmnxt无缝钢管制造方法.doc

1、 -+ 懒惰是很奇怪的东西,它使你以为那是安逸,是休息,是福气;但实际上它所给你的是无聊,是倦怠,是消沉;它剥夺你对前途的希望,割断你和别人之间的友情,使你心胸日渐狭窄,对人生也越来越怀疑。 —罗兰 1、生产制造方法 按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。 1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式

2、轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。 1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。 1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。 2、用途 2.1、无缝管用途很广泛。一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。 2.2、根据用途不同分三类供应

3、a、按化学成分和机械性能供应;b、按机械性能供应;c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。 2.3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。 3、种类 3.1、无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。 3.2、按外形分类有圆形管、异形管之分。异形管除方形管和矩形管外,还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。 3.3、按材质的不同,分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。 3.4、按专门用途分,有锅炉管、地质管、石油管等。

4、 各种无缝钢管的生产方法 自动轧管生产:     生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。 穿孔机:     常用的二辊斜轧穿孔过程。圆管坯穿轧成空心的厚壁无缝钢管(毛管),两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6°~12°增至13°~17°,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上无缝钢管,采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。 自动轧管机:     把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经2~3道次,轧制

5、到成品壁厚,总延伸率约为1.8~2.2。70年代以来,用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术,都提高了生产效率,实现了轧管机械化。 均整机:     结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度,减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机,提高了均整机变形量和均整效率。 定径机:     由3~12架组成,减径机由 12~24架组成,减径率约达3~28%。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时,以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式,有18~28架,最大减径率达80%,减壁率达44%,出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端

6、增厚的缺点,可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。 自动轧管机组:     常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17~426mm无缝钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形,规格变化较灵活,生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展,已不再建造140mm以下的机组。 连续轧管生产:     生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过7~9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40~60万吨,为自动轧管机组的2~

7、4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下无缝钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机(MPM),轧制时外力强制芯棒以小于无缝钢管速度运动,可改善金属流动条件,用短芯棒轧制长管和大口径无缝钢管。 周期轧管生产:     以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料,加热后经水压穿孔成杯形毛坯,再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段无缝钢管。周期轧管机又称皮尔格尔(Pilger)轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料,宜于轧制大直径的厚壁无缝钢管和变断面管。 三辊轧管生产:     主要用于生产

8、尺寸精度高的厚壁无缝钢管。这种方法生产的管材,壁厚精度达到 ±5%,比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机(称Transval轧机)的发明,这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚之比,从12扩大到35,不仅可生产薄壁无缝钢管,还提高了生产能力。 顶管生产:     传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管,由推杆将长芯棒插入毛管杯底,顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架,顶轧成管。这种生产方法设备投资少,可用连铸坯,能生产直径达1070mm、壁厚到200m

9、m的特大特厚的无缝钢管,但生产效率低,壁厚比较厚,管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管,收口后顶轧延伸成管,克服了传统方法的一些缺点,已成为无缝钢管生产中经济效益较好的方法。 挤压管生产:     首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔,再经感应加热或盐浴加热,并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广,但产量低。近年来,由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进,挤压管生产也有所发展。 导盘轧管生产:     又称狄塞耳(Diessel)法。穿孔后带长芯棒的毛管

10、在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机,只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产,管材内壁光滑,且无刮伤;但工具费用大,调整复杂。主要用于生产外径 150mm以下普通用途的碳素无缝钢管。目前使用较少,也无很大的发展前景。 旋压管生产:     将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。管子精度高,机械性能好,尺寸范围广,但生产效率低。主要用于生产有色金属管材,但也越来越多地用于生产无缝钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外,多用于军事工业。 70年代,采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 10000以上的大直径极薄

11、圆管和异形管件。 无缝管生产方法和简史     无缝钢管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求,可用热轧(约占80~90%)或冷轧、冷拔(约占10~20%)方法生产。热轧无缝钢管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯,管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧无缝钢管有三个基本工序:①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁无缝钢管;②在延伸机上将毛管轧薄,延伸成为接近成品壁厚的荒管;③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产无缝钢管的最大外径来表示(见轧机)。     无缝钢管生产有近 100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机,1891年又发明周期轧管

12、机,1903年瑞士人施蒂费尔(R.C.Stiefel)发明自动轧管机(也称顶头式轧管机),以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机,开始形成近代无缝钢管工业。20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、挤压机、周期式冷轧管机,改善无缝钢管的品种质量。60年代由于连轧管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了无缝钢管与焊管竞争的能力。70年代无缝钢管与焊管正并驾齐驱,世界钢管产量以每年 5%以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝钢管工业,已初步形成轧制各种大、中、小型管材的生产体系。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。   

13、  无缝钢管生产 manufacturing process of seamless tube and pipe     用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。无缝钢管的外径范围为 0.1~1425mm,壁厚为0.01~200mm。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。     冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管生产:用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧无缝钢管机冷轧,其延伸率可达6~8。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外,小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材,冷轧设备复杂,工具加工困难,品种

14、规格变换不灵活;通常采用冷轧、冷拔联合工艺,即先以冷轧减壁,获得大变形量,然后以冷拔获得多种规格。 无缝钢管 无缝钢管是用实心管坯经穿孔后轧制的。 1、生产制造方法 按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。 1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较

15、先进的方法。 1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。 1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。 2、用途 2.1、无缝管用途很广泛。一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量最多,主要用作输送流体的管道或结构零件。 2.2、根据用途不同分三类供应:a、按化学成分和机械性能

16、供应;b、按机械性能供应;c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。 2.3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。 3、种类 3.1、无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。 3.2、按外形分类有圆形管、异形管之分。异形管除方形管和矩形管外,还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。 3.3、按材质的不同,分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。 3.4、按专门用途分,有锅炉管、地质管、石油管等。 4、规格及外观

17、质量 无缝管按GB/T8162-87规定 4.1、规格:热轧管外径32~630mm。壁厚2.5~75mm。冷轧(冷拔)管外径5~200mm。壁厚2.5~12mm。 4.2、外观质量:钢管的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、发纹和结疤缺陷存在。这些缺陷应完全清除掉,清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。 4.3、钢管的两端应切成直角,并清除毛刺。壁厚大于20mm的钢管允许气割和热锯切割。经供需双方协议也可不切头。 4.4、冷拔或冷轧精密无缝钢管《表面质量》参照GB3639-83。 5、化学成分检验 5.1、按化学成分和机械性能供应的国产无缝管,如10、15、2

18、0、25、30、35、40、45和50号钢的化学成分应符合GB/T699-88的规定。进口无缝管按合同规定的有关标准检验。09MnV、16Mn、15MnV钢的化学成分应符合GB1591-79的规定。 5.2、具体分析方法参照GB223-84《钢铁及合金化学分析方法》的有关部分。 5.3、分析偏差参照GB222-84《钢的化学分析用试样及成品化学成分允许偏差》。 6、物理性能检验 6.1、按机构性能供应的国产无缝管,普通碳素钢按GB/T700-88的甲类钢制造(但必须保证含硫量不超过0.050%和含磷量不超过0.045%),其机械性能应符合GB8162-87表内所规定的

19、数值。 6.2、按水压试验供应的国产无缝管必须保证标准所规定的水压试验。 6.3、进口无缝管的物理性能检验按合同规定的有关标准进行。 7、主要进出口情况 7.1、一般无缝管进口量很大。主要进口国家是德国和日本。欧洲国家如罗马尼亚、俄罗斯、瑞士、法国、西班牙、捷克、南斯拉夫、匈牙利等国都有进口。还有少量从南美的阿根廷、墨西哥等国进口。 7.2、根据我国用货单位的不同要求,进口无缝管规格多达100多种,常见的规格有15922mm、1595mm、15918mm。114.38mm、114.310mm、114.313mm。长度一般为5~8m或4~7m不等。主要是热轧碳结构,钢号为ST35.ST45及ST65。进口规格直径最小的为305mm,最大的47813mm。 7.3、从法国和西班牙曾进口少量直径较小而壁薄的无缝管,如183mm,223mm、26.93mm等。执行德国曼内斯曼钢管厂的一般规则。 7.4、从匈牙利和日本进口的无缝管,常参照DIN2448、DIN1629。 7.5、在进口索赔案例中,进口无缝管存在的质量问题主要有:化学成分不合格、压扁试验发生劈裂、抗拉强度低、出现严重锈蚀及凹坑等。 8、包装 按GB2102-88规定。钢管包装分三种:捆扎、装箱、涂油捆扎或涂油装箱。

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