CN109092900A - 一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，包括以下步骤：S1、铸钢管：选择合适的钢锭并对其熔化浇注生产管胚；S2、穿孔机修正：将穿孔机顶头连接套键槽设为半圆键槽；S3、冷定心机打孔检测：对打孔机打孔进行检测；S4、修改系数：将孔型的机架速度及张力系数改为0.05±0.01；S5、中心线调整：确保穿孔机轧制中心线与穿孔小车中心线一致，使管坯在穿孔时保持受力均匀。本发明中通过顶头技改和定心孔的制度规范和定径机张力系数的优化，使得273管壁厚在16～35的中厚壁管成材率能稳定在93％甚至更高。
Description
技术领域
本发明涉及钢管生产加工技术领域，尤其涉及一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺。
背景技术
不锈钢无缝管是以实心坯为原料,通过热穿孔、热轧或冷加工生产出钢管。机组的类型和水平主要取决于热加工、冷加工(主要方式是冷轧和冷拔)以及热处理工艺。因此,不锈钢无缝管的生产和产品质量主要取决于管坯原料、热加工和冷加工等主要环节。正是在这些主要环节上,我国不锈钢无缝管的生产技术存在着很大差距。
我国不锈钢冶炼工艺落后,不但没有最新的“三步法”冶炼工艺设备,而且就是采用电炉+AOD“二步法”冶炼不锈钢,一般炉子容量小,装备水平低,且没有连铸机,几乎全部采用钢锭一开坯轧制(锻造)生产工艺。这是不锈钢成本高的主要原因,也是与国外的最大差距。目前,只有个别厂采用水平连铸机生产不锈钢管坯。除了几个特殊钢厂能够自供管坯外,大多数厂家都是外购管坯,而外购管坯的品种、质量、规格很难全部满足用户的工艺要求,同时,价格也高。能够自供管坯的企业,虽然能够自己炼钢、锻(轧)坯,但由于要求管坯的钢种、规格多而杂,质量要求又高,数量又少。所以,其生产成本往往也很高,致使不锈钢无缝管的价格高,缺乏市场竞争能力。
我国目前不锈钢管热轧生产几乎都是采用斜轧穿孔工艺。影响采用斜轧穿孔工艺生产不锈钢管的因素有以下几方面:(1)不能生产热轧成品管,只能为冷加工提供坯料,由此导致了我国不锈钢管的使用领域中还存在着“以冷代热”的不合理现象。(2)不锈钢管的质量难以保证,因为斜轧穿孔过程中的“曼内斯曼效应”和不锈钢的低塑性、加热温度范围窄,以及变形过程中的温升,难以保证不锈钢荒管的质量。因此,对一些重要用途的不锈钢管,如核电站用蒸发器管等,用户都指定必须用挤压工艺生产供料。(3)对一些难变形合金,如镍基高温合金GH39及Si含量高的25—20型不锈耐热钢等,用斜轧穿孔的方法很难或无法生产,即使生产,其穿孔的成材率也极低。而挤压工艺则能生产出高质量的成品管或冷加工用的荒管。(4)由于我国生产不锈钢管时仅使用了自动轧管机组中的曼氏穿孔机而未用后面的轧管、均整机和定径机,因此,生产的荒管尺寸精度差,壁厚较厚,这给冷加工增加了很大的变形量。(5)斜轧穿孔工艺无法生产异型断面管。因此,国外普遍采用热挤压工艺生产不锈钢无缝管,这是我国不锈钢无缝管生产与国外先进国家相比的根本差距。
中厚壁管偏壁问题一直是困扰影响273管壁厚质量的主要问题，壁厚偏壁对钢管的几何尺寸，切头率，成材率都造成较大影响，经过现场查找，发现两个比较突出的问题，一是穿孔机顶头与顶杆装配间隙较大，二是冷定心机打孔精度较差，从而导致中厚管壁的成才率为91.5％-93％。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺。
一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，包括以下步骤：
S1、铸钢管：选择合适的钢锭并对其熔化浇注生产管胚；
S2、穿孔机修正：将穿孔机顶头连接套键槽设为半圆键槽；
S3、冷定心机打孔检测：对打孔机打孔进行检测；
S4、修改系数：将孔型的机架速度及张力系数改为0.05±0.01；
S5、中心线调整：确保穿孔机轧制中心线与穿孔小车中心线一致，使管坯在穿孔时保持受力均匀。
优选的，所述步骤S1中的对管胚进行均匀加热，禁止急速升降温度，每次升降温要保持平稳缓慢，最大升降温度不超过30℃。
优选的，所述对管胚进行轧制时，磨损的顶头、导板、轧辊等轧制工具发生磨损时需要进行及时的更换。
优选的，所述确定定心辊安装到位，调整相关抱芯辊的中心、打开角度及各动作的开口大小一致，抱芯辊中心要在轧制线上。
优选的，所述步骤S2中穿孔机的顶杆选择外径为Φ108mm-Φ114mm,壁厚要求≥25mm且壁厚均匀的厚壁管。
优选的，所述中轧机芯棒要选用壁厚>25mm的厚壁管加工，对于规格<25mm的芯棒，采用实心坯料代替；壁厚均匀的厚壁管和实心坯料，使芯棒弯曲变形的概率降低，提高钢管的壁厚精度。
优选的，所述芯棒采用先车外径然后打破口焊接，或采用长料直接车削成型，芯棒的外加工精度控制在±0.1mm,芯棒的直度偏差≤5mm，焊接时，两段芯棒之间插入一个精加工的销子进行定位，防止焊接造成的总直度偏差。
本发明提出的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，首先对顶头连接套键槽处进行技改，由原来的宽槽改为半圆键槽消除顶头与顶杆之间的间隙，其次重新制定冷定心机打孔操作规范，要求定心孔精度偏差≤5mm；把所有孔型的机架速度及张力系数进行重新修改，改为0.05，通过顶头技改和定心孔的制度规范和定径机张力系数的优化，使得273管壁厚在16～35的中厚壁管成材率能稳定在93％甚至更高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
本发明提出的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，包括以下步骤：
S1、铸钢管：选择合适的钢锭并对其熔化浇注，并按照所铸钢管的配方对其内添加适量的微量元素，浇注生产管胚；
S2、穿孔机修正：对穿孔机顶头连接套键槽处进行技改，将穿孔机顶头连接套键槽设为半圆键槽，在不影响穿孔机使用的同时减小顶头与顶杆之间的间隙，使得使得273管壁厚在16～35的中厚壁管成材率增高；
S3、冷定心机打孔检测：对打孔机打的孔进行检测，重新制定冷定心机打孔操作规范，要求定心孔精度偏差≤5mm，降低打孔时定心孔精度的偏差值；
S4、修改系数：把所有孔型的机架速度及张力系数进行重新修改，原先设计为0.1改为0.05±0.01，防止机架速度及张力系数过大导致对273管壁厚在16～35的中厚壁管进行加工时使得成材率降低，增加不必要的损失；
S5、中心线调整：确保穿孔机轧制中心线与穿孔小车中心线一致，使管坯在穿孔时保持受力均匀。
首先对顶头连接套键槽处进行技改，由原来的宽槽改为半圆键槽消除顶头与顶杆之间的间隙，其次重新制定冷定心机打孔操作规范，每次打孔后对打孔利用工具进行检测，要求定心孔精度偏差≤5mm；把所有孔型的机架速度及张力系数进行重新修改，改为0.05±0.01，通过顶头技改和定心孔的制度规范和定径机张力系数的优化，使得273管壁厚在16～35的中厚壁管成材率能稳定在93％甚至更高。
步骤S1中的对管胚进行均匀加热，禁止急速升降温度，每次升降温要保持平稳缓慢，最大升降温度不超过30℃，使得管胚内材料逐渐适应不断变化的温度，防止温度变化过激或温度过高导致管胚加工质量降低。
对管胚进行轧制时，磨损的顶头、导板、轧辊等轧制工具发生磨损时需要进行及时的更换，防止顶头、导板、轧辊等轧制工具因磨损导致加工精度发生偏差，进而导致对管胚进行轧制时出现跳件、定点失误等情况。
确定定心辊安装是否到位，调整相关抱芯辊的中心、打开角度及各动作的开口大小一致，抱芯辊中心要在轧制线。
步骤S2中穿孔机的顶杆选择外径为Φ108mm-Φ114mm,壁厚要求≥25mm且壁厚均匀的厚壁管，提高了对管胚加工时的成材率。
轧机芯棒要选用壁厚>25mm的厚壁管加工，对于规格<25mm的芯棒，采用实心坯料代替；壁厚均匀的厚壁管和实心坯料，使芯棒弯曲变形的概率降低，提高钢管的壁厚精度。
芯棒采用先车外径然后打破口焊接，或采用长料直接车削成型，芯棒的外加工精度控制在±0.1mm,芯棒的直度偏差≤5mm，焊接时，两段芯棒之间插入一个精加工的销子进行定位，防止焊接造成的总直度偏差。
本发明首先对顶头连接套键槽处进行技改，由原来的宽槽改为半圆键槽消除顶头与顶杆之间的间隙，其次重新制定冷定心机打孔操作规范，要求定心孔精度偏差≤5mm；把所有孔型的机架速度及张力系数进行重新修改，改为0.05，通过顶头技改和定心孔的制度规范和定径机张力系数的优化，使得273管壁厚在16～35的中厚壁管成材率能稳定在93％甚至更高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、铸钢管：选择合适的钢锭并对其熔化浇注生产管胚；
S2、穿孔机修正：将穿孔机顶头连接套键槽设为半圆键槽；
S3、冷定心机打孔检测：对打孔机打孔进行检测；
S4、修改系数：将孔型的机架速度及张力系数改为0.05±0.01；
S5、中心线调整：确保穿孔机轧制中心线与穿孔小车中心线一致，使管坯在穿孔时保持受力均匀。
2.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述步骤S1中的对管胚进行均匀加热，禁止急速升降温度，每次升降温要保持平稳缓慢，最大升降温度不超过30℃。
3.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述对管胚进行轧制时，磨损的顶头、导板、轧辊等轧制工具发生磨损时需要进行及时的更换。
4.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述确定定心辊安装到位，调整相关抱芯辊的中心、打开角度及各动作的开口大小一致，抱芯辊中心要在轧制线上。
5.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述步骤S2中穿孔机的顶杆选择外径为Φ108mm-Φ114mm,壁厚要求≥25mm且壁厚均匀的厚壁管。
6.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述轧机芯棒要选用壁厚>25mm的厚壁管加工，对于规格<25mm的芯棒，采用实心坯料代替；壁厚均匀的厚壁管和实心坯料，使芯棒弯曲变形的概率降低，提高钢管的壁厚精度。
7.根据权利要求1所述的一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺，其特征在于，所述芯棒采用先车外径然后打破口焊接，或采用长料直接车削成型，芯棒的外加工精度控制在±0.1mm,芯棒的直度偏差≤5mm，焊接时，两段芯棒之间插入一个精加工的销子进行定位，防止焊接造成的总直度偏差。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110860560A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-03-06 | 鑫鹏源智能装备集团有限公司 | 一种穿孔机轧制高精度毛管设备及方法 |
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- 2018-08-13 CN CN201810916465.XA patent/CN109092900A/zh active Pending
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