CN105964695B - 一种钢基轧制整体型翅片管的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，该工艺包括如下步骤：步骤1：备用原料管初步处理；步骤2：加热处理；钢管在轧辊前通过全自动高频感应装置加热，其中对于不同材质进行不同温度加热，采用加热温度范围为1100℃~1230℃；步骤3：轧制处理；将钢管放置于轧机内轧制，根据不同钢管选择不同工模具，步骤4：二次加热处理，经过轧制处理后，在轧机出口处设置有全自动高频感应再加热设备，步骤5：精整，采用上述工艺后，能够制作出更高精度的翘片管，提高产品质量，提高了成材率和换热管的效率，改善、细化了材料金相组织，使得整体型翅片管制作的换热器的安全性能得以进一步提高，延长了换热器的使用寿命周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热管，尤其涉及到一种钢基轧制整体型翅片管的生产工艺。
背景技术
翘片管是主要应用于空调和冷冻设备中的冷凝管和蒸发器、吸收式冷冻机、油冷却器和其它各种热交换器上的设备。翘片管主要应用于空调和冷冻设备中的冷凝管和蒸发器、吸收式冷冻机、油冷却器和其它各种热交换器上；应用于热电站和核电站热交换器中的冷凝管和蒸发器，船用交换器中的冷凝管和蒸发器；应用于燃气轮机组和石油化工所有的空气冷却器、柴油冷却器、二次冷却器及余热回收系统中的各种热交换器，化工行业所用的干燥器和加热器。
目前，为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的目的，这样的换热管叫做翅片管。
翅片管作为换热元件，长期工作于高温烟气的工况下，比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣,高温高压且处于腐蚀性气氛,这要求翅片管应具有很高的性能指标。
目前较先进也是采用最多的换热管元件为串片式、缠绕式和缠绕焊接式翅片管，但这些换热管由于制造工艺所限，翅片与母管两体间的接触热阻是无法消除的翅片与母管的焊着率最高也只能达到95％，且这种翅片管在工业应用中随着温度及热膨胀系数的不同，所造成的脱焊、破裂和气体的严重腐蚀又不同程度地经常出现，从而影响到换热器的换热效率和使用寿命，甚至造成成套换热器装置失效等不良后果。再者，这种换热管元件在缠绕过程中翅片表面必然形成折叠及凸凹现象，在使用中极易造成积灰、堵灰现象，因此使其使用范围、使用效果大打折扣。
因此，整体型翅片管有着无比的优越性。目前国内已开发出整体型翅片管的轧制生产线，进行小批量生产，但在已有的生产线中，存在的问题有：
1. 现有生产中，厚壁钢管经过感应加热设备连续加热，采用手动调节控制，精度一般，没有温度检测，没有闭环的温度控制系统，造成轧制后翅片管（见图示）外径D、翅片高度H的波动；
2. 现有轧制芯棒工作区短，表面粗糙，增大了轧制负荷，芯棒寿命短；
在轧制成型后，翅片的H/b比值大，由于冷却水的存在，使得翅片急剧冷却，造成翅片的组织恶化，形成了非平衡组织，特别是采用中高碳、合金钢等材质生产时，组织恶化更加严重，影响了成品翅片管的实物质量，造成制作后的换热器寿命周期下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高精度的产品质量，提高了成材率，降低了能源和工具消耗；改善、细化了材料金相组织，使得整体型翅片管制作的换热器的安全性能得以进一步提高，延长了换热器的使用寿命周期的钢基轧制整体型翅片管的生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，该工艺包括如下步骤：
步骤1：备用原料管初步处理；
轧机一侧设放置有备用原料管，其备用原料管一端经过车削加工处理为坡型结构，在钢管内壁上喷涂有润滑剂，所述钢管内部插设有芯棒，所述芯棒插入钢管内并调整芯棒位于钢管内位置，芯棒工作区域与轧机轧制区相吻合，轧制芯棒工作区外圆加工后表面粗糙度≦0.4μm，所述芯棒表面进行电镀硬铬工艺处理，在芯棒表面镀一层较厚的铬镀层，镀层厚度≧0.05mm；
步骤2：加热处理；
钢管在轧辊前通过全自动高频感应装置加热，按加热制度要求设定加热温度，其中对于不同类型钢进行不同温度加热，采用加热温度范围为1100℃~1230℃，全自动高频感应装置通过闭环自动控制感应电流对钢管实时检测加热温度，该加热温度控制精度±10℃以内；
步骤3：轧制处理；
将钢管放置于轧机内轧制，根据不同钢管选择不同工模具，及时调整轧机；
步骤4：二次加热处理；
经过轧制处理后，在轧机出口处设置有全自动高频感应再加热设备，一般钢设定加热温度为800±10 ℃，低合金钢设定加热温度为750±10 ℃，通过闭环自动控制感应电流进行实时检测加热温度，该加热温度控制精度±10 ℃以内；
步骤5：精整
经过再加热处理后，轧出的翅片管，通过辊道送入精整区，进行初检、锯切、端部车加工和成品检验，初检尺寸规格、表面平整度。
作为本发明进一步改进，所述的步骤1中， 润滑剂为石墨润滑剂、石蜡、硬脂酸及其盐类润滑剂。
作为本发明进一步改进，芯棒外表添加有色金属材料。
作为本发明进一步改进，所述芯棒设置长度与轧机长度相一致。
作为本发明进一步改进，轧制后增设再加热过程。
与现有技术相比，本发明具有下列优点：
采用该工艺能够制作出更高精度的翘片管，提高产品质量，提高了生产翅片管的成材率和换热管的效率，改善、细化了材料金相组织，使得整体型翅片管制作的换热器的安全性能得以进一步提高，延长了换热器的使用寿命周期；
改进后的芯棒，使得轧机负荷有所降低，延长了芯棒使用寿命，降低了能源和工具消耗。
附图说明
图1为本发明钢基轧制整体型翅片管的结构示意图。
图2为本发明钢基轧制整体型翅片管的生产工艺的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例的翘片管由翅片1、基管2组成，所述翅片1均匀地环绕于基管2外围，并形成一体。
本发明实施例的钢基轧制整体型翅片管的生产工艺包括以下步骤：
步骤1：备用原料管初步处理；
轧机一侧设放置有备用原料管，为轧机顺利咬入，每支原料管的一端需车削加工成坡型“ ”，在钢管内壁上喷涂有石墨润滑剂，所述钢管内部插设有芯棒，所述芯棒插入钢管内并调整芯棒位于钢管内位置，芯棒工作区域与轧机轧制区相吻合，轧制芯棒工作区外圆加工后表面粗糙度≦0.4μm，所述芯棒表面进行电镀硬铬工艺处理，在芯棒表面镀一层较厚的铬镀层，镀层厚度≧0.05mm；
步骤2：加热处理；
钢管在轧辊前通过全自动高频感应装置加热，按加热制度要求设定加热温度，其中对于不同材质进行不同温度的加热，采用加热温度范围为1100℃~1230℃，全自动高频感应装置通过闭环自动控制感应电流对钢管实时检测加热温度，使得温度均匀、稳定，该加热温度控制精度±10 ℃以内；
步骤3：轧制处理；
将钢管放置于轧机内轧制，根据不同钢管选择不同工模具，及时调整轧机；
步骤4：二次加热处理；
经过轧制处理后，在轧机出口处设置有全自动高频感应再加热设备，一般钢设定加热温度为800±10 ℃，低合金钢设定加热温度为750±10 ℃，通过闭环自动控制感应电流进行实时检测加热温度，使得温度均匀、稳定，控制精度±10 ℃以内；
步骤5：精整
经过再加热处理后，轧出的翅片管，通过辊道送入精整区，进行初检、锯切、端部车加工和成品检验，初检尺寸规格、表面平整度，成品检验内容包括：端部加工尺寸，水压试验，机械性能，金相组织等。
所述的步骤1中， 润滑剂为石墨润滑剂、石蜡、硬脂酸及其盐类润滑剂，芯棒外表镀有铬或有色金属材料，所述芯棒设置长度与轧机长度相一致。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：
步骤1：备用原料管初步处理；
轧机一侧设放置有备用原料管，其备用原料管一端经过车削加工处理为坡型结构，在钢管内壁上喷涂有润滑剂，所述钢管内部插设有芯棒，所述芯棒插入钢管内并调整芯棒位于钢管内位置，芯棒工作区域与轧机轧制区相吻合，轧制芯棒工作区外圆加工后表面粗糙度≦0.4μm，所述芯棒表面进行电镀硬铬工艺处理，在芯棒表面镀一层较厚的铬镀层，镀层厚度≧0.05mm，
步骤2：加热处理；
钢管在轧辊前通过全自动高频感应装置加热，按加热制度要求设定加热温度，其中对于不同类型钢进行不同温度加热，采用加热温度范围为1100℃~1230℃，全自动高频感应装置通过闭环自动控制感应电流对钢管实时检测加热温度，该加热温度控制精度±10 ℃以内；
步骤3：轧制处理；
将钢管放置于轧机内轧制，根据不同钢管选择不同工模具，及时调整轧机；
步骤4：二次加热处理；
经过轧制处理后，在轧机出口处设置有全自动高频感应再加热设备，一般钢设定加热温度为800±10 ℃，低合金钢设定加热温度为750±10 ℃，通过闭环自动控制感应电流进行实时检测加热温度，该加热温度控制精度±10 ℃以内；
步骤5：精整
经过再加热处理后，轧出的翅片管，通过辊道送入精整区，进行初检、锯切、端部车加工和成品检验，初检尺寸规格、表面平整度。
2.根据权利要求1所述的钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤1中， 润滑剂为石墨润滑剂、石蜡、硬脂酸及其盐类润滑剂。
3.根据权利要求1所述的钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，其特征在于：芯棒外表镀有铬。
4.根据权利要求1所述的钢基轧制整体型翅片管的生产工艺，其特征在于：所述芯棒设置长度与轧机区长度相一致。
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