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

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有20號無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)約240多家，無縫鋼管機組約250多套，年產(chǎn)能力約450多萬噸。從口徑看，<φ76的，占35%，<φ159-650的，占25%。從品種看，一般用途管190萬噸，占54%；石油管76萬噸，占5.7%；液壓支柱、精密管15萬噸，占4.3%；不銹管、軸承管、汽車管共5萬噸，占1.4%。 軋制無縫管的原料是圓管坯，圓管坯要經(jīng)過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料，并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱，溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問題.圓管坯出爐后要經(jīng)過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機，這種穿孔機生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，穿孔擴徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼坯打孔，形成鋼管。鋼管內(nèi)徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經(jīng)定徑后，進入冷卻塔中，通過噴水冷卻，鋼管經(jīng)冷卻后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機（或水壓實驗）進行內(nèi)部探傷。若鋼管內(nèi)部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過嚴格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號、規(guī)格、生產(chǎn)批號等，并由吊車吊入倉庫中。

機械方式比液壓方式，設(shè)備簡單且效率更高，在世界上*先進的幾條大口徑直縫焊管制管線擴徑工序都被采用，其工藝為：
　　機擴徑利用擴徑機端部的分瓣的扇形塊沿徑向擴張，使管坯沿長度方向以步進方式，分段實現(xiàn)全管長塑性變形的過程。分為5個階段
　　1.初步整圓階段。扇形塊打開直到所有扇形塊都接觸到鋼管內(nèi)壁，此時步長范圍內(nèi)鋼管內(nèi)圓管中各點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始降低運動速度，直到抵達要求位置，這個位置是質(zhì)量要求的成品管內(nèi)圓周位置。
　　3.彈復補償階段。扇形塊在2階段的位置開始進一步將低速度，直到抵達要求位置，這個位置是工藝設(shè)計要求的彈復前鋼管內(nèi)圓周位置。
　　4.保壓穩(wěn)定階段。扇形塊在彈復前鋼管內(nèi)圓周位置一段時間保持不動，這是設(shè)備和擴徑工藝要求的保壓穩(wěn)定階段。
　　5.卸荷回歸階段。扇形塊從彈復前鋼管內(nèi)圓周位置開始迅速回縮，直到抵達初始擴徑的位置，這是擴徑工藝要求的扇形塊*小收縮直徑。
　　在實際應(yīng)用中，工藝簡化中，2、3步驟可以合并簡化，這對鋼管的擴徑質(zhì)量沒有影響。
　鋼管在經(jīng)過微張力減徑機定徑時，由于金屬的橫向變形(沿徑向流動)導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“內(nèi)六方”�！皟�(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，軋機單機架*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集中差速傳動微張力減徑機定徑，能使鋼管的直徑和壁厚達到*終成品尺寸。但這套設(shè)備在軋制小直徑的厚壁鋼管時，易出現(xiàn)“內(nèi)六方”缺陷，嚴重影響壁厚和內(nèi)徑精度，本工作主要通過調(diào)整減徑率和修改減徑機孔型參數(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
　　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
　　該廠使用￠120mm連鑄坯料軋制生產(chǎn)114mm×22mm鋼管時，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”程度較為嚴重。
　　微張力減徑時，減徑率是產(chǎn)生“內(nèi)六方”的*主要因素，總減徑率和單機架減徑率的影響機理相同。減徑率過大，張力系數(shù)增大，致使金屬變形時軸向流動加劇，而徑向流動減弱，徑向壁厚不均。即單機架減徑率大，意味著頂部和輥縫處的高度壓縮量不均勻性和金屬流動差異愈大，會加劇內(nèi)多邊形的產(chǎn)生。
　　在總減徑率不變的情況下，增加成品機架數(shù)，即可減小單架減徑率。優(yōu)化前使用5架定徑機，優(yōu)化后使用6架定徑機。由公式可以計算得出各機架單架減徑率，第1架減徑率取決于定徑前外徑的大小，實際生產(chǎn)中此數(shù)為一個范圍值，所以第1架減徑率為一不確定值。
　　微張力減徑機傳統(tǒng)孔型的主要參數(shù)包括：寬展系數(shù)、孔型平均直徑、孔型長半軸、孔型短半軸、橢圓度系數(shù)。
　　3 實際生產(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114mm×22mm成品鋼管進行實物取樣，通過實際測量數(shù)據(jù)，表明“內(nèi)六方”程度顯著降低，達到了國家標準，并完全滿足用戶需求。通過對優(yōu)化前后所測的數(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)實踐證明，114mm機組三輥式十四架兩電機集中差速傳動微張力減徑機，可以通過減小總減徑率和單機架減徑率以及選擇合理的孔型設(shè)計，來減少直至消除微張力減徑鋼管的“內(nèi)六方”缺陷。

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