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無縫方管生產(chǎn)工藝流程

無縫方管的歷史

無縫方管生產(chǎn)有近 100年的歷史。德國人曼尼斯曼兄弟于1885年首先發(fā)明二輥斜軋穿孔機，1891年又發(fā)明周期軋管機,1903年瑞士人施蒂費爾（R.C.Stiefel）發(fā)明自動軋管機（也稱頂頭式軋管機），以后又出現(xiàn)了連續(xù)式軋管機和頂管機等各種延伸機，開始形成近代無縫方管工業(yè)。20世紀30年代由于采用了三輥軋管機、擠壓機、周期式冷軋管機，改善了方管的品種質(zhì)量。60年代由于連軋管機的改進，三輥穿孔機的出現(xiàn)，特別是應用張力減徑機和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強了無縫管方管與焊管方管競爭的能力。70年代無縫管方管與焊管方管正并駕齊驅(qū)，世界方管產(chǎn)量以每年 5％以上的速度遞增。中國1953年后重視發(fā)展無縫方管工業(yè)，已初步形成軋制各種大、中、小型管材的生產(chǎn)體系。銅管一般也采用錠坯斜軋穿孔、軋管機軋制、盤管拉伸工藝。

無縫方管簡介

無縫方管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。無縫方管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫方管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，方管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機械零件，如石油鉆的鋼腳手架等。

無縫方管的用途及分類

用途：無縫方管是一種經(jīng)濟斷面鋼材，在國民經(jīng)濟中具有很重要的地位，廣泛應用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機械制造、汽車、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個部門。

分類 ①按斷面形狀分：圓形斷面管、異形斷面管 ②按材質(zhì)分：碳素方管、合金方管、不銹方管、復合管 ③按連接方式分：螺紋連接管、焊管方管接管 　?、馨瓷a(chǎn)方式：熱軋（擠、頂、擴）管、冷軋（拔）管⑤按用途分：鍋爐管、油井管、管線管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 ……

無縫方管的生產(chǎn)工藝

①熱軋無縫方管主要生產(chǎn)工序（主要檢驗工序）： 　　管坯準備及檢查→管坯加熱→穿孔→軋管→荒管再加熱→定（減）徑→熱處理→成品管矯直→精整→檢驗(無損、理化、臺檢) →入庫

②冷軋（拔）無縫方管主要生產(chǎn)工序：坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗

熱軋無縫方管的生產(chǎn)工藝

無縫管方管用熱軋(約占80～90％)或冷軋、冷拔（約占10～20％）方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯，管坯質(zhì)量對管材質(zhì)量有直接的影響。熱軋管有三個基本工序：①在穿孔機上將錠或坯穿成空心厚壁毛管；②在延伸機上將毛管軋薄，延伸成為接近成壁厚的荒管；③在精軋機上軋制成所要求的成品管。軋管機組系列以生產(chǎn)方管的最大外徑來表示

輥式穿孔成型無縫方管的生產(chǎn)工藝

穿孔機 常用的二輥斜軋穿孔過程見圖2。圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個軋輥的軸線與軋制線構(gòu)成一個傾斜角。近年來傾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑250mm以上方管，采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動旋轉(zhuǎn)導盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊管方管等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強化了穿孔過程,改進了毛管質(zhì)量。

連續(xù)熱軋無縫方管生產(chǎn)

連續(xù)熱軋無縫方管生產(chǎn) 生產(chǎn)設備由穿孔機、連續(xù)軋管機、張力減徑機組成。工藝流程見圖1。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過7～9架軋輥軸線互呈90°配置的二輥式軋機連軋。軋后抽芯棒，經(jīng)再加熱后進行張力減徑,可軋成長達165m的方管。140mm連續(xù)軋管機組年產(chǎn)40～60萬噸，為自動軋管機組的2～4倍。這種機組的特點是適于生產(chǎn)外徑168mm以下方管,設備投資大,裝機容量大,芯棒長達30m,加工制造復雜。70年代后期出現(xiàn)的限動芯棒連續(xù)軋管機（MPM）,軋制時外力強制芯棒以小于方管速度運動，可改善金屬流動條件，用短芯棒軋制長管和大口徑方管。

擠壓無縫方管生產(chǎn)

擠壓無縫方管生產(chǎn) 首先將剝皮圓坯進行穿孔或擴孔，再經(jīng)感應加熱或鹽浴加熱，并在內(nèi)表面涂敷潤滑劑送入擠壓機,金屬通過?？缀托景糁g環(huán)狀間隙被擠成管材(圖5)。主要用于生產(chǎn)低塑性的高溫合金管、異型管及復合管、有色金屬管等。這種方法生產(chǎn)范圍廣，但產(chǎn)量低。近年來，由于模具材料、潤滑劑、擠壓速度等得到改進，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。

冷拔、冷軋無縫方管生產(chǎn)

冷軋、冷拔無縫方管生產(chǎn) 用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。生產(chǎn)特點是多工序循環(huán)工藝。用周期式冷軋管機冷軋,其延伸率可達6～8（圖6）。60年代開始向高速、多線、長行程、長管坯方向發(fā)展。此外，小輥式冷軋管機也得到發(fā)展。主要用于生產(chǎn)壁厚小于1mm極薄精密管材，冷軋設備復雜，工具加工困難，品種規(guī)格變換不靈活；通常采用冷軋、冷拔聯(lián)合工藝，即先以冷軋減壁，獲得大變形量，然后以冷拔獲得多種規(guī)格。

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