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無縫鋼管斜軋穿孔變形過程是怎樣的?

   2019-10-22 和平97
核心提示:管坯在斜軋穿孔過程中所產生的質量缺陷與穿孔管坯在變形區中的變形條件有著密切的關系。下面以二輥式斜軋穿孔工藝為例,簡述無縫鋼管管坯在斜軋穿孔時的變形過程。
       管坯在斜軋穿孔過程中所產生的質量缺陷與穿孔管坯在變形區中的變形條件有著密切的關系。下面以二輥式斜軋穿孔工藝為例,簡述無縫鋼管管坯在斜軋穿孔時的變形過程。

當管壞進入穿孔機前臺之后,由推鋼機將其推人旋轉著的兩個軋輥中間而被軋輥咬入,由于軋輥存在送進角,使得管坯一邊旋轉一邊前進。穿孔過程中,管坯被軋輥咬入后,首先進入第I區,由于軋輥入口段工作表面有一定的錐度,沿穿孔方向逐漸向前移動的管坯在直徑上受到壓縮,隨著管坯的前行,會與導板(導輥、導盤)接觸。
 

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管坯在I區中,與導板(導輥、導盤)接觸的時機直接影響穿孔毛管的質量和穿孔過程是否能正常進行。對于帶導板或帶導輥的共妞式斜軋穿孔機而言,當管坯過早地接觸導板或導輥時,將會增大管坯軸向前進的阻力和旋轉的阻力,再加上頂頭的軸向阻力,使得管坯不易實現二次咬入,甚至發生前卡。但是.若管坯能早一些和導板(導輥)接觸,就可以提前控制管坯的橫向變形,抑制孔腔的過早形成,有利于減少穿孔毛管的內折。對于帶主動導盤的二輥式斜軋穿孔機,希望管坯提前與導盤接觸,這樣可以增大導盤對管坯沿出口方向的拉力作用,這對順利實現管坯的二次咬入是有利的。但因導盤沿軸向(軋制方向)與管坯接觸弧的長度是有限的,若導盤過分置向管坯入口,則使得在出口側,導盤對穿孔毛管的支承效果變得很差,因此會影響管坯的減壁、均壁效果和穿孔過程的穩定性。

管坯在實現二次咬入之后便進入了II區,在軋輥和頂頭的作用下,管坯在此區開始是減徑、減壁,然后轉為擴徑、減壁直到管壁最終定型。II區是管坯變形量最大且變形最劇烈的區域,故容易導致穿孔毛管產生內部質最缺陷。

管坯在III區,即穿孔頂頭的均壁段,由于頂頭的直線段母線和軋輥的出口錐母線相互平行,管壁在此段不再被減薄。但是管壁在此區經過軋輥的輾軋之后存在增厚現象,在均壁段增厚的管壁又會發生壓縮變形而起到均壁的效果。此區的金屬變形有利于提高毛管的壁厚精度和表面質量。當頂頭和毛管完全脫離之后,毛管則進人了變形區的IV區。在此區中,毛管只與軋輥接觸。由于在軋輥出口段有錐度,兩軋輥之間的距離是逐漸增大的,因此,在IV區,毛管的主要發生轉圓變形,其形狀由原來的橢圓形截面變成了圓形截面。一般情況下,毛管在離開頂頭前,應先脫離導板(導輥、導盤),因此在IV區中,導板(導輥、導盤)對毛管壁厚的影響是非常小的。
 

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管坯在斜軋穿孔時,在四個變形區中所產生的穿孔缺陷是不一樣的。在穿孔準備區(I區),主要應控制管坯孔腔的過早形成以防止毛管產生裂紋而形成穿孔內折;在穿孔區(II區),應防止穿孔頂頭因變形、粘鋼而對毛管內表面的劃傷以及因嚴重的變形不均而產生的毛管裂紋或使裂紋擴展;在輾軋區(III區),應提高毛管的壁厚精度,消除穿孔所帶來的毛管管壁的螺旋道;在轉圓區,應防止導板(導輥、導盤)參與變形,避免毛管被導板(導輥、導盤)夾扁和刮、劃傷。

另外,由于斜軋穿孔工藝的特點,在整個變形區中,均存在有金屬的附加變形,金屬的這種附加變形對穿孔毛管的質量是不利的,因此,在無縫鋼管管坯斜軋穿孔時,應想方設法使金屬的附加變形降低到最小程度。

 


 
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