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冷轧机轧制无缝钢管的原理

摘要:  冷轧无缝钢管是以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料进行冷轧、冷拔的制管方法。具有精度高、强度好、表面光洁度好、尺寸范围广等优点。冷轧无缝钢管工艺流程冷拔无缝钢管生产工艺流程是:圆管坯→加热→穿孔→打头→退 ...

冷轧无缝钢管是以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料进行冷轧、冷拔的制管方法。具有精度高、强度好、表面光洁度好、尺寸范围广等优点。
冷轧无缝钢管工艺流程
冷拔无缝钢管生产工艺流程是:圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。

拔制方法目前采用的冷拔方法有:长芯棒拔制、短顶头拔制、空拔和扩拔四种。
1.长芯棒拔制
长芯棒拔制(图1-1)是将管料套于长芯棒上然后同长芯棒一起拉过拔管模。钢管在芯棒与模孔所组成的环状孔型中获得减径和壁厚压缩。拔制后芯棒紧卡于管内,必须将钢管精整后才能脱出芯棒。为了拔制前往管内插入芯棒,在车间中需要安装芯棒插入机。此外,芯棒制造较复杂、精度也高,必须设有特殊设备。因此目前很少采用,个别情况下仅用于对钢管的预拔或用于特薄壁钢管的生产。

2.短顶头拔制
短顶头拔制(图1-2)是将管料拉过拔管模使其在模孔与固定的顶头所组成的环形孔型中获得减径和减壁。
由于顶头与钢管内壁摩擦较大,每道变形量较小(3.5%-30%以上),延伸系数为u=1.7-1.8。但这种方法设备简单,故获得广泛应用。

3.无顶头拔制
无顶头拔制(图1-3)是管料通过拔管模进行空心压缩,直径减小,壁厚却有所增加,其增加量随钢管尺寸而异,一般为直径压缩量的1%,但当管料内径(d≤2S)小于二倍壁厚时,壁厚将减薄。
这种拔制过程,仅钢管外表面受摩擦力作用,因此,金属外层的变形落后于内层,钢管将呈现较大的残余应力,同时壁厚变化不易控制,不能实现减壁,但由于这种方法极为简单经济,一般用于终了道次或进行钢管减径拔制。当生产直径小于15mm,壁厚小于1mm的钢管时,也用无顶头拔制。变形量约为30%左右。

4.扩拔
扩拔(图1-4)有两种方式。一为压缩法;一为牵引法。二者各有优缺点。后者扩径量较大,且不易产生弯曲,但在扩径前需进行管端卷边,增加了金属消耗,前者仅用于厚壁管的扩径。

拔制工艺目前,在短芯棒拔制和无芯棒(空拔)拔制中,使用着两种类型的模具,即在短芯棒拔制时用锥形外模和柱形芯棒(普式)或弧形外模锥形芯棒(中式),如图1-6所示。

短芯棒拔制时,用普式模具,拔制力小,可减轻技管机负荷,增加变形量,同时内模利用率高。一般,在拔制的前几道和拔制尺寸较大时使用。用中式模具在同样条件下,拔管机负荷较大,但钢管的内表面能得到很好的加工,有利于提高内表面质量。

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