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·熱擴(kuò)無(wú)縫管的工藝技術(shù)
　擴(kuò)徑是一種利用液壓或機(jī)械方式從鋼管內(nèi)壁加力使鋼管沿著徑向向外擴(kuò)脹成型的壓力加工工藝。

20#無(wú)縫鋼管的分類(lèi)：無(wú)縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無(wú)縫鋼管兩類(lèi)。 熱軋無(wú)縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。 冷軋（撥）無(wú)縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無(wú)縫管外徑一般大于 32mm，壁厚2.5-75mm，冷軋無(wú)縫鋼管處徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm，壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。 一般用無(wú)縫鋼管：是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無(wú)縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無(wú)縫管用來(lái)制造機(jī)械零件，如汽車(chē)、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無(wú)縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨；冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。

機(jī)械方式比液壓方式，設(shè)備簡(jiǎn)單且效率更高，在世界上*先進(jìn)的幾條大口徑直縫焊管制管線(xiàn)擴(kuò)徑工序都被采用，其工藝為：
　　機(jī)擴(kuò)徑利用擴(kuò)徑機(jī)端部的分瓣的扇形塊沿徑向擴(kuò)張，使管坯沿長(zhǎng)度方向以步進(jìn)方式，分段實(shí)現(xiàn)全管長(zhǎng)塑性變形的過(guò)程。分為5個(gè)階段
　　1.初步整圓階段。扇形塊打開(kāi)直到所有扇形塊都接觸到鋼管內(nèi)壁，此時(shí)步長(zhǎng)范圍內(nèi)鋼管內(nèi)圓管中各點(diǎn)半徑大小都幾乎一致，鋼管得到初步整圓。
　　2.名義內(nèi)徑階段。扇形塊從前段位置開(kāi)始降低運(yùn)動(dòng)速度，直到抵達(dá)要求位置，這個(gè)位置是質(zhì)量要求的成品管內(nèi)圓周位置。
　　3.彈復(fù)補(bǔ)償階段。扇形塊在2階段的位置開(kāi)始進(jìn)一步將低速度，直到抵達(dá)要求位置，這個(gè)位置是工藝設(shè)計(jì)要求的彈復(fù)前鋼管內(nèi)圓周位置。
　　4.保壓穩(wěn)定階段。扇形塊在彈復(fù)前鋼管內(nèi)圓周位置一段時(shí)間保持不動(dòng)，這是設(shè)備和擴(kuò)徑工藝要求的保壓穩(wěn)定階段。
　　5.卸荷回歸階段。扇形塊從彈復(fù)前鋼管內(nèi)圓周位置開(kāi)始迅速回縮，直到抵達(dá)初始擴(kuò)徑的位置，這是擴(kuò)徑工藝要求的扇形塊*小收縮直徑。
　　在實(shí)際應(yīng)用中，工藝簡(jiǎn)化中，2、3步驟可以合并簡(jiǎn)化，這對(duì)鋼管的擴(kuò)徑質(zhì)量沒(méi)有影響。
　鋼管在經(jīng)過(guò)微張力減徑機(jī)定徑時(shí)，由于金屬的橫向變形(沿徑向流動(dòng))導(dǎo)致鋼管管壁不均勻增厚，使其橫截面的內(nèi)孔呈“六方形”，俗稱(chēng)“內(nèi)六方”。“內(nèi)六方”是金屬橫向不均勻變形的結(jié)果，也是鋼管壁厚不均勻的一種特殊表現(xiàn)形式。
　　熱軋鋼管，軋機(jī)單機(jī)架*大減徑率為3.5%，平均張力系數(shù)小于0.48，采用微張力軋制，三輥式十四架兩電機(jī)集中差速傳動(dòng)微張力減徑機(jī)定徑，能使鋼管的直徑和壁厚達(dá)到*終成品尺寸。但這套設(shè)備在軋制小直徑的厚壁鋼管時(shí)，易出現(xiàn)“內(nèi)六方”缺陷，嚴(yán)重影響壁厚和內(nèi)徑精度，本工作主要通過(guò)調(diào)整減徑率和修改減徑機(jī)孔型參數(shù)，制定的生產(chǎn)工藝能有效降低“內(nèi)六方”缺陷。
　　1 生產(chǎn)工藝流程及工藝要點(diǎn)
　　生產(chǎn)工藝流程為：坯料鋸切坯料加熱穿孔軋管微張力減徑冷卻矯直切管包裝交貨。
　　2 工藝參數(shù)的確定及孔型設(shè)計(jì)
　　該廠使用￠120mm連鑄坯料軋制生產(chǎn)114mm×22mm鋼管時(shí)，鋼管的壁厚系數(shù)較大，使定徑后的鋼管橫向壁厚不均，造成鋼管的內(nèi)表面出現(xiàn)的“內(nèi)六方”程度較為嚴(yán)重。
　　微張力減徑時(shí)，減徑率是產(chǎn)生“內(nèi)六方”的*主要因素，總減徑率和單機(jī)架減徑率的影響機(jī)理相同。減徑率過(guò)大，張力系數(shù)增大，致使金屬變形時(shí)軸向流動(dòng)加劇，而徑向流動(dòng)減弱，徑向壁厚不均。即單機(jī)架減徑率大，意味著頂部和輥縫處的高度壓縮量不均勻性和金屬流動(dòng)差異愈大，會(huì)加劇內(nèi)多邊形的產(chǎn)生。
　　在總減徑率不變的情況下，增加成品機(jī)架數(shù)，即可減小單架減徑率。優(yōu)化前使用5架定徑機(jī)，優(yōu)化后使用6架定徑機(jī)。由公式可以計(jì)算得出各機(jī)架單架減徑率，第1架減徑率取決于定徑前外徑的大小，實(shí)際生產(chǎn)中此數(shù)為一個(gè)范圍值，所以第1架減徑率為一不確定值。
　　微張力減徑機(jī)傳統(tǒng)孔型的主要參數(shù)包括：寬展系數(shù)、孔型平均直徑、孔型長(zhǎng)半軸、孔型短半軸、橢圓度系數(shù)。
　　3 實(shí)際生產(chǎn)效果
　　減小總減徑率和單架減徑率以及優(yōu)化孔型參數(shù)后，對(duì)114mm×22mm成品鋼管進(jìn)行實(shí)物取樣，通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，表明“內(nèi)六方”程度顯著降低，達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并完全滿(mǎn)足用戶(hù)需求。通過(guò)對(duì)優(yōu)化前后所測(cè)的數(shù)據(jù)比較，可以得知，應(yīng)用優(yōu)化后的114mm孔型所生產(chǎn)出的鋼管“內(nèi)六方”度量值明顯減小。

　　4 結(jié)論
　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，114mm機(jī)組三輥式十四架兩電機(jī)集中差速傳動(dòng)微張力減徑機(jī)，可以通過(guò)減小總減徑率和單機(jī)架減徑率以及選擇合理的孔型設(shè)計(jì)，來(lái)減少直至消除微張力減徑鋼管的“內(nèi)六方”缺陷。

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