CN106914554A - 大口径无缝钢管二步推进式热扩机及其热扩工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大口径无缝钢管二步推进式热扩机，包括底座和拉杆，上述拉杆一端外套设有待推制的钢管，上述拉杆另一端设有推制芯棒，上述底座上设有输送钢管的入料辊道，上述入料辊道上设有可竖直升降的液压升降闸板，上述液压升降闸板可下降顶紧并推动上述钢管水平输送往中频感应加热线圈。本发明通过二步推进可将液压缸长度减少近于一半，降低了设备造价，从工艺上解决了油缸加工的长度限制，中频加热设备快速均匀可控的对原料加热，匀速的推进变形，能保证管体性能均匀性，该热扩机及其工艺投资少、设备简单、建设周期短、产品质量好、几何精度高、成材率高、能耗低、无污染。

Description

大口径无缝钢管二步推进式热扩机及其热扩工艺
技术领域
本发明涉及不锈钢制造技术领域，具体涉及大口径无缝钢管二步推进式热扩机。
背景技术
大口径不锈钢无缝钢管广泛用于石化、核电、火电、锅炉、运输等行业，是国民经济建设中的重要原材料之一，因此大口径不锈钢无缝钢管的生产和发展得到世界各国的重视和支持，同时大口径不锈钢无缝钢管的生产设备也得到了长足的发展。
大口径不锈钢无缝钢管一般采用热轧、冷轧、冷拔等几种工艺中进行生产，这几种生产工序多，工艺复杂，生产效率低，成材率低，工模具损耗大，能耗大，且冷轧、冷拔必须酸洗，环境污染严重。因此，急需开发一种新型的热扩装置和工艺。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种大口径无缝钢管二步推进式热扩机及其热扩工艺。
本发明提供大口径无缝钢管二步推进式热扩机，包括底座和拉杆，上述拉杆一端外套设有待推制的钢管，上述拉杆另一端设有推制芯棒，上述底座上设有输送钢管的入料辊道，上述入料辊道上设有可竖直升降的液压升降闸板，上述液压升降闸板可下降顶紧并推动上述钢管水平输送往中频感应加热线圈。
本发明进一步设置为，上述底座上设有驱动上述升降闸板水平运动的主油缸。
本发明进一步设置为，上述中频感应加热线圈入口端和主油缸之间还设有驱动钢管的活动推板小车和轨道。
本发明进一步设置为，上述中频感应加热线圈的出口端还设有出料辊道。
本发明进一步设置为，上述底座上还设有前支架和后支架。
本发明进一步设置为，上述活动推板小车上还设有护杠。
本发明进一步设置为，上述底座上还设有模具支架。
本发明进一步设置为，上述推制芯棒包括依次相连的连接头、合金件、矫直导向件。
本发明进一步设置为，上述合金件包括依次相连的导入段、由小到大的变径段、定径段；上述矫直导向件包括锥度段和直线段。
大口径无缝钢管二步推进式热扩工艺，其特征在于：上述工艺步骤如下：
第一步，在待推制的不锈钢管内表均匀涂抹耐高温润滑剂；
第二步，推动推制芯棒的变形段在中频感应加热线圈内预热；
第三步，上料、对正后，待推制的不锈钢管通过入料辊道的向前运动，将待推制的不锈钢管套入拉杆内，主油缸前进，将钢管推过液压升降闸板，液压升降闸板下降抵住钢管，主油缸继续前进，推动套在拉杆上的钢管向中频感应加热线圈方向运动，当钢管前端到达芯棒变形区即中频感应加热线圈加热区时，暂停主油缸的动作；
第四步，对钢管进行局部加热，待加热到工艺要求的加热温度后，主油缸继续前进，活动推板小车推动钢管前进，加热区的钢管不断扩径，扩粗端逐渐运行到出料辊道上，完成扩管；
第五步，下料。
本发明具有下述有益效果：
⑴、本发明采用感应线圈局部加热，快速均匀可控的对原料加热，匀速的推进变形，可细化不锈钢管材微观结构，并提高不锈钢棺材的机械性能，保证管体性能均匀性。
⑵、本发明采用自行设计的推制芯棒，根据不锈钢的钢种特性、规格和扩径需求，专门设计合理的推制芯棒，可推制过程中减少钢管的质量缺陷。
⑶、本发明采用不锈钢管坯端推制，无预制喇叭口，推制热扩过程平稳，对中同心度好，在纵向和横向上，钢管的外径和壁厚公差小。可提高钢管的成材率和合格率。单道次扩径比大，可达到1.3，除生产特大规格需二次扩径外，其余规格均可一次扩径成材。
⑷、本发明工模具少，寿命长，每支推制芯棒的寿命都在千吨以上，换规格只需更换推制芯棒和线圈，换规格时间短，生产组织灵活。
⑸、通过长期摸索，针对不锈钢的钢种特性、规格和扩径需求制定合理的加热温度和推制速度，可防止热扩撕裂、鼓包、堆钢等缺陷的产生。
⑹、本发明钢管内表的润滑剂可清洗、回收、再次利用，对环境不造成污染。
⑺、全套推制热扩机组采用工控机控制，加热温度、推制速度、推制力可数显设定和显示，可确保推制钢管的尺寸精度、表面质量和内在机械均匀性能。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为图1俯视图。
图3为推制芯棒剖视图。
图中：1、底座，2、主油缸，3、液压升降闸板，4、后支板，5、轨道，6、活动推板小车，7、护杠，8、前支板，9、中频感应线圈，10、模具支架，13、入口辊道，14、出口辊道。
具体实施方式
实施例1
本发明提供大口径无缝钢管二步推进式热扩机，包括底座1和拉杆，上述拉杆一端外套设有待推制的钢管，上述拉杆另一端设有推制芯棒，上述底座1上设有输送钢管的入口辊道13，上述入口辊道13上设有可竖直升降的液压升降闸板3，上述液压升降闸板3可下降顶紧并推动上述钢管水平输送往中频感应线圈9。
上述底座1上设有驱动上述升降闸板水平运动的主油缸2。
上述中频感应线圈9入口端和主油缸2之间还设有驱动钢管的活动推板小车6和轨道5。
上述中频感应线圈9的出口端还设有出口辊道14。
上述底座1上还设有前支板8和后支板4。
上述活动推板小车6上还设有护杠7。
上述底座1上还设有模具支架10。
上述推制芯棒包括依次相连的连接头A、合金件B、矫直导向件C。
上述合金件B包括依次相连的导入段B1、由小到大的变径段B2、定径段B3；上述矫直导向件C包括锥度段C1和直线段C2。
实施例2
大口径无缝钢管二步推进式热扩工艺，其特征在于：上述工艺步骤如下：
第一步，在待推制的不锈钢管内表均匀涂抹耐高温润滑剂；
第二步，推动推制芯棒的变形段在中频感应线圈9内预热；
第三步，上料、对正后，待推制的不锈钢管通过入口辊道13的向前运动，将待推制的不锈钢管套入拉杆内，主油缸2前进，将钢管推过液压升降闸板3，液压升降闸板3下降抵住钢管，主油缸2继续前进，推动套在拉杆上的钢管向中频感应线圈9方向运动，当钢管前端到达芯棒变形区即中频感应线圈9加热区时，暂停主油缸2的动作；
第四步，对钢管进行局部加热，待加热到工艺要求的加热温度后，主油缸2继续前进，活动推板小车6推动钢管前进，加热区的钢管不断扩径，扩粗端逐渐运行到出口辊道14上，完成扩管；
第五步，下料。
本发明的大口径不锈钢无缝钢管热扩工艺是大口径不锈钢无缝钢管生产新方法，属于热扩不锈钢无缝钢管制造技术，用液压推板将套在固定的待扩径锥芯棒外的热原料管推过扩径锥，以完成扩径加工。扩径过程只发生于芯棒，原料管和相关固定连接件之间，因此应力线极短。且因油缸芯棒的固定板与芯棒坯管之间为内力，为此设备刚度结构大为简化。二步推进又将液压缸长度减少近于一半，故更大程度上降低了设备造价，并主要是从工艺上解决了油缸加工的长度限制。该扩径设备配套以中频加热设备，快速均匀可控的对原料加热，匀速的推进变形，都为细化管材微观结构，提高材料机械性能保证管体性能均匀性创造了条件。该工艺有投资少、设备简单、建设周期短、产品质量好、几何精度高、成材率高、能耗低、无污染等优点，该热扩工艺的成功开发填补了国内不锈钢的热扩生产空白。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.大口径无缝钢管二步推进式热扩机，包括底座和拉杆，其特征在于：所述拉杆一端外套设有待推制的钢管，所述拉杆另一端设有推制芯棒，所述底座上设有输送钢管的入料辊道，所述入料辊道上设有可竖直升降的液压升降闸板，所述液压升降闸板可下降顶紧并推动所述钢管水平输送往中频感应加热线圈。
2.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述底座上设有驱动所述升降闸板水平运动的主油缸。
3.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述中频感应加热线圈入口端和主油缸之间还设有驱动钢管的活动推板小车和轨道。
4.根据权利要求3所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述中频感应加热线圈的出口端还设有出料辊道。
5.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述底座上还设有前支架和后支架。
6.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述活动推板小车上还设有护杠。
7.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述底座上还设有模具支架。
8.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述推制芯棒包括依次相连的连接头、合金件、矫直导向件。
9.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管二步推进式热扩机，其特征在于：所述合金件包括依次相连的导入段、由小到大的变径段、定径段；所述矫直导向件包括锥度段和直线段。
10.大口径无缝钢管二步推进式热扩工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：
第一步，在待推制的不锈钢管内表均匀涂抹耐高温润滑剂；
第二步，推动推制芯棒的变形段在中频感应加热线圈内预热；
第三步，上料、对正后，待推制的不锈钢管通过入料辊道的向前运动，将待推制的不锈钢管套入拉杆内，主油缸前进，将钢管推过液压升降闸板，液压升降闸板下降抵住钢管，主油缸继续前进，推动套在拉杆上的钢管向中频感应加热线圈方向运动，当钢管前端到达芯棒变形区即中频感应加热线圈加热区时，暂停主油缸的动作；
第四步，对钢管进行局部加热，待加热到工艺要求的加热温度后，主油缸继续前进，活动推板小车推动钢管前进，加热区的钢管不断扩径，扩粗端逐渐运行到出料辊道上，完成扩管；
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