《无缝钢管的轧制》PPT课件.ppt
姓名：毛盼龙姓名：毛盼龙 班级：材成（班级：材成（1 1）班）班 学号：学号：10004060321000406032无无缝钢缝钢管的管的热轧热轧穿孔穿孔热轧无钢缝管简介无缝钢管热轧工艺流程热轧无缝钢管的穿孔热轧无缝钢管的穿孔裂纹目录常见无缝钢管热轧热轧是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。热轧温度一般通过控轧 控冷来实现，即控制精 轧的开轧温度、终轧温 度.热轧无缝钢管 热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-200mm.热轧的优缺点 优点：可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。缺点:1.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多；2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。3.热轧的钢材产品，对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩，由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标，最后冷却后还是会出现一定的负差，这种负差边宽越宽，厚度越厚表现的越明显。所以对于大号的钢材，对于钢材的边宽、厚度、长度，角度，以及边线都没法要求太精确。热轧无缝钢管的生产工艺一、自动轧管生产 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。其生产流程图如图一所示：自动轧管机 把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经23道次，轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.82.2。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。定径机 由312架组成，减径机由 1224架组成，减径率约达328。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17426mm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。二、连续轧管生产连续轧管生产设备由穿孔机、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79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4060万吨，为自动轧管机组的24倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。热轧钢管管生产设备 热轧无缝钢管的穿孔锥形穿孔机的变形区 I 区是穿孔准备区；区是穿孔区；区称为辗轧区；IV区为转圆区；I 区的作用主要是为实现管坯穿孔做准备，以便于管坯的顺利咬入。在穿孔准备区，由于锥形轧辊入口锥角的存在，管坯从锥形穿孔机入口向出口方向直径上逐渐压缩，由于受到压缩管坯金属就会横向流动，从而 使坯料断面由圆形变成了椭圆形；除了横行流动，一部分金属会纵向延伸。区的的主要功能是将实心的管坯穿成空心的毛管，这个区从管坯与 顶头接触开始到顶头穿孔锥末端为止，该区域的变形主要是管坯内径的 扩大。在穿孔区，轧辊表面跟项头表面的距离是逐渐缩小的，从而使毛 管的壁厚逐渐被减薄。穿孔区毛管内径的扩大，也促使金属横行和纵向 的流动，但由于导板的存在，阻止了一部分金属的横行流动，因此在穿 孔区的变形以纵向延伸为主。区的主要是辗轧毛管管壁，改善毛管壁厚公差和内外表面缺陷，提 高毛管管壁的尺寸精度。顶头的母线锥角和锥形轧辊出口锥角相差不大 ，因此辗轧区的压缩量较小，辗轧区主要是改善毛管管壁，提高毛管质量。在区，顶头和导板已经与管坯脱离，此时只有轧辊与毛管接触，该区主要是靠轧辊的旋转将毛管外径转圆。这个变形区很短，而且变形量 也不大，一般不予以考虑。无缝钢管的穿孔裂纹显微组织缺陷产生裂纹的原因 1.穿孔时不均匀变形是开裂纹的主要原因。2.由于化学成分控制不佳，在钢坯中产生了约少量铁素体相。轧热穿孔过程中，变形强度沿横截面方向分布不均匀，相与相变形能力不一致，在两相的界面产生高于金属断裂强度的拉应力和切应力，从而促进微裂纹形成并扩展。
