CN117943408A - 一种大口径无缝钢管的制备方法 - Google Patents

一种大口径无缝钢管的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117943408A
CN117943408A CN202410256947.2A CN202410256947A CN117943408A CN 117943408 A CN117943408 A CN 117943408A CN 202410256947 A CN202410256947 A CN 202410256947A CN 117943408 A CN117943408 A CN 117943408A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
blank
steel pipe
rolling
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202410256947.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李伯旺
孙波
李进荣
陆超
李海杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Tianhuai Steel Pipe Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Tianhuai Steel Pipe Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Tianhuai Steel Pipe Co ltd filed Critical Jiangsu Tianhuai Steel Pipe Co ltd
Priority to CN202410256947.2A priority Critical patent/CN117943408A/zh
Publication of CN117943408A publication Critical patent/CN117943408A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06—Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • B21B19/08—Enlarging tube diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06—Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • B21B19/10—Finishing, e.g. smoothing, sizing, reeling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

本发明适用于无缝钢管制造领域，提供了一种大口径无缝钢管的制备方法，包括以下步骤：步骤1、准备坯料；步骤2、环形炉加热；步骤3、穿孔轧制；步骤4、连轧轧制；步骤5、确定外径；步骤6、空冷降温。本发明使用小断面的坯子代替大断面的坯子，重新设计机架和顶头，对于完成公司产能目标、降成本和提高竞争力具有重大意义。

Description

一种大口径无缝钢管的制备方法
技术领域
本发明属于无缝钢管制造领域，尤其涉及一种大口径无缝钢管的制备方法。
背景技术
现有技术中，生产508mm口径无缝钢管和457mm口径无缝钢管时仅是使用定径机架有所不同，生产457mm口径无缝钢管时使用端面500mm的坯料，加热节奏最快130秒，小时产能低，457mm口径无缝钢管切头尾率较508mm口径无缝钢管切头尾率高0.5％～1％。
因此，为提高小时产能，减少下线管修磨费用，减少切头尾率，提高成材率，迫切需要开发一种481mm孔型生产457mm规格方案的大口径无缝钢管的制备方法，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种大口径无缝钢管的制备方法，旨在解决上述背景技术中提到的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种大口径无缝钢管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、准备坯料
将炼钢连铸车间提供的双倍尺和三倍尺的管坯，切割成单倍尺管坯，管坯的断面直径为450mm；
步骤2、环形炉加热
将单倍尺管坯放入环形炉内加热，加热后的管坯转移到平台上；
步骤3、穿孔轧制
将管坯经过穿孔机中的穿孔辊、导板及顶头配合处理成空心的毛管，毛管外径为538mm，壁厚为25mm；其中，采用三段式顶头进行加工，顶头直径为438mm，长度为1182mm；导板的出口角度增加1°，且加长导板的工作长度及宽度；
步骤4、连轧轧制
将穿孔后的毛管套在芯棒上，经过五个机架顺次布置且相邻机架辊缝相互交错120°的连轧管机上轧制成荒管，荒管外径为481mm，壁厚为9mm；然后采用三架脱管机将连轧结束的荒管与芯棒分离，通过辊道将荒管送入定径区域；
步骤5、确定外径
将荒管在1～12架定径机上连续轧制定径得到成品钢管，成品钢管外径为471mm，壁厚为9mm；
步骤6、空冷降温
定径过后的成品钢管通过辊道运输到大冷床上进行空冷降温。
进一步的技术方案，在步骤2中，采用环形炉将管坯加热到1240～1290℃，加热后的管坯由出料机夹出放在出料台架上，通过杠杆装置送至链式移送机，链式移送机将管坯送至5m高的平台上。
进一步的技术方案，在步骤4中，连轧管机每一架均由3个轧辊构成孔型，轧辊孔型轮廓由槽底弧、脱离弧、连接弧和辊缝构成，各段弧相切。
本发明实施例提供的一种大口径无缝钢管的制备方法，使用小断面的坯子代替大断面的坯子，重新设计机架和顶头，可以提高环形炉出料节奏，提高小时吨钢产能，天然气的吨钢消耗成本也会有所降低；坯料外径减小，对管坯断面加热的均匀性也会产生积极作用；管坯断面的减小，意味着管子长度的增加，同样长度的管坯母料切成定尺坯，刀数减少了1-2刀，对降低锯片成本和节省刀口金属损失，也具有积极作用。整体上对于完成公司产能目标、降成本和提高竞争力具有重大意义。
附图说明
图1为本发明实施例提供的穿孔机轧制示意图。
图2为本发明实施例提供的新设计的顶头的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的直径压下率和径壁比的曲线示意图。
图4为本发明实施例提供的CH和壁厚的示意图。
图5为本发明实施例提供的毛管壁厚测量趋势图。
图6为本发明实施例提供的毛管外径测量趋势图。
图7为本发明实施例提供的连轧轧制中各弧段参数示意图。
图8为本发明实施例提供的五架连轧机架延伸系数图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
Φ481mm孔型的设计基本思路为：Φ508mm PQF连轧管机组的5机架三辊限动芯棒连轧管机从德国SMS Meer公司引进，设计最大孔型为Ф530mm，可生产产品的最大外径为508mm。530孔型出连轧外径530mm，通过脱管机、定径机减壁延伸可以生产457mm规格，但是生产457mm同样使用500mm端面坯料生产节奏受限，管头、管尾弯曲度超标，切头尾率高，成材率低，所以在原有芯棒基础上设计Φ481mm孔型。
其中，PQF机组孔型设计一般是按该孔型所轧制的最小名义壁厚作为计算依据。选取Ф481mm×9mm规格进行设计，考虑到成品外径要求和现有的芯棒规格，选择毛管外径540mm左右，根据管坯供应情况，坯料选用Φ450mm连铸坯。机组产品规格变化过程为：Ф450mm(铸坯)→Ф538m×26.1mm(毛管)→Ф481mm×9mm(连轧管)→Ф471mm×9mm(成品管)。穿孔毛管总扩径率为20％，连轧总减径量为57mm。
如图1-8所示，为本发明一个实施例提供的一种大口径无缝钢管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、准备坯料
将炼钢连铸车间提供的双倍尺和三倍尺的管坯，切割成单倍尺管坯，管坯的断面直径为450mm。
在本步骤中，存放连铸管坯并及时地提供给热轧线，保证生产的正常周转；对管坯进行检测，为斜轧穿孔变形工序供应优质管坯，这是生产高质量钢管的先决条件，又是保证生产过程特别是穿孔过程正常进行的重要条件。将炼钢连铸车间提供的双倍尺和三倍尺的管坯，切割成单倍尺管坯，为热轧提供精确的定尺管坯。其中，双倍尺和三倍尺是木工计量单位，双倍尺就是一个管坯的双倍长度，三倍尺就是一个管坯的三倍长度。
步骤2、环形炉加热
将单倍尺管坯放入环形炉内加热，加热后的管坯转移到平台上。
本步骤中，采用环形炉将管坯加热到1240～1290℃，加热后的管坯由出料机夹出放在出料台架上，通过杠杆装置送至链式移送机，链式移送机将管坯送至5m高的平台上。
步骤3、穿孔轧制
如图1所示，将管坯经过穿孔机中的穿孔辊、导板及顶头配合处理成空心的毛管，毛管外径为538mm，壁厚为25mm。
在本步骤中，顶头重新进行设计，其直径为438mm，长度为1182mm；导板采用新设计的导板，导板出口角度增加1°，且加长导板的工作长度及宽度，并选用三段式顶头进行加工。
其中，Ф508mm PQF连轧管机组的穿孔机采用“导板+锥形穿孔辊+顶头”构成封闭的轧制孔型。经过分析，决定对穿孔辊不做改造，且现有的Ф450mm导板(出口角度增加1°)，并且加长导板工作长度及宽度，可满足扩径需要。根据经验对穿孔椭圆度进行参数调整后，不再额外增加导板。根据选用的毛管尺寸，理论上选择两段式顶头，但是在508mm机组生产过程中摸索，三段式顶头更有利于现场生产，对比二段式顶头与三段式顶头，三段式顶头可以降低穿孔负荷、减少毛管尾部铁耳子产生、毛管尾部斜茬也好于二段式，选择设计三段式顶头生产。通过计算穿孔变形区的长度和顶前压下率，兼顾考虑随着毛管规格系列从薄壁到厚壁，按照450mm端面最长定尺投料，其与顶头的间隙量渐变，穿孔区域顶头尺寸及对应毛管尺寸。
设计开发481mm孔型是为了解决457mm规格成材率问题，特别是极限薄壁管，以Ф457mm*9mm为例，他所需要的毛管尺寸Ф538mm×26.1mm。由于现有规格顶头已经生产不了Ф538mm×26.1mm的毛管。要对顶头进行重新设计，根据Meer提供的CARTA2006里面顶头的设计原理，并结合现场的实际生产经验，同时运用AutoCAD软件对穿孔的变形区进行了模拟，最终确定了顶头的各段长度、角度与圆弧半径，成功设计了Ф438mm顶头，如图2所示。
如图3和4所示，Ф438mm顶头的详细计算过程如下：
已知：管坯直径DB＝450mm、毛管外径DH＝538mm、毛管壁厚SH＝25mm、穿孔辊入口一段锥角α1＝2°、入口二段锥角α2＝4°、出口锥角β＝4°、咬入角γ＝9.5°。
根据454孔型薄壁管生产经验，取顶头热扩量(内扩量)CHCTP＝50mm；辊距E＝388.8mm，取E＝388mm(选择直径压下率为86.4％of DB，见附图3)。
DD＝DH－2×SH－CHCTPDD＝438mm；
顶头碾轧锥系数SF取1.7；
LGT2＝SF×π×DH×tan(γ)/2；
LGT2＝240.29mm，取整为240mm；
顶头辗轧锥角度betaGT2＝轧辊出口锥角β+补偿角(0.3°～0.6°)，根据508mm机组其他孔型生产经验，取betaGT2＝4.45°。
DA＝DD-2×LGT2×tan(betaGT2)；
DA＝400.64mm；
借鉴454mm和530mm孔型顶头相关经验尺寸。
LA＝π×DH×tan(γ)；
LA＝282.69mm，取整为280mm；betaA取6.5°；
DR＝DA-2×LA×tanbetaA；
DR＝336.84mm；
一次咬入到二次咬入之间管坯的旋转圈数GF取1.15；
GL＝π×DB×tan(γ)×GF
GL＝271.92mm，取整为272mm；
LD1＝Le－GL；
Le＝487.25mm，取整为487mm；
LD1＝487－272＝215mm；
LD2＝715.03mm，取整为715mm；
LD＝LD1+LD2＝215+715＝930mm；
顶头鼻部尺寸ФF＝(0.18-0.2)×DD，但根据公司生产经验ФF＝0.15×DD＝65.7mm，ФF取整为65mm；
LR＝LD－LGT2－LALR＝309mm；
RD＝947.34mm。
用新设计的Ф438mm顶头进行试轧，每隔200mm对毛管外径和壁厚进行了测量取样，尺寸完全符合要求，图5和图6为壁厚和外径的测量数值趋势图。
481mm孔型穿孔轧制参数计算，见表1。
步骤4、连轧轧制
将穿孔后的毛管套在芯棒上，经过五个机架顺次布置且相邻机架辊缝相互交错120°的连轧管机上轧制成荒管，荒管外径为481mm，壁厚为9mm，然后采用三架脱管机将连轧结束的荒管与芯棒分离，通过辊道将荒管送入定径区域。
本步骤中，经过轧制后的毛管其壁厚减薄，长度延伸，壁厚精度和表面光洁度也有所改善。
其中，PQF连轧管机每一架均由3个轧辊构成孔型，轧辊孔型轮廓由槽底弧、脱离弧、连接弧和辊缝构成，各段弧相切以保证平滑过渡。如图7所示，各弧段结构参数为：各段圆弧的半径、横截面角、圆心的横纵坐标，以及孔型高度、宽度、偏心距和辊缝等，图中：R1-槽底弧半径；R2-脱离弧半径；R5-连接弧半径；C1、C2、C5-R1、R2、R5圆心；b-槽底弧和脱离弧连接点；t-脱离弧和连接弧连接点；s-连接弧和轧辊边缘连接点。PQF机组与FQM高质量轧管机组的核心工艺技术——连轧管机孔型的构成和设计是完全一致的，PQF、FQM、TCM(三辊限动芯棒连轧管机)和CCTM(中冶赛迪连轧管机)4种三辊连轧管机组的孔型结构是完全一致的，可以使用同一种方法对孔型进行设计。
508mm机组PQF孔型一般是按该孔型所轧制的最薄壁厚计算所得。通常前2架采用的变形量较大，后2架的变形量较小，从而使荒管在出口处归圆并实现顺利脱棒。通过计算，连轧按最小尺寸Φ481mm×9mm进行设计。
如图8所示，计算总延伸系数μz，μz＝AO/A5(AO为毛管截面积；A5为出连轧荒管截面积)。
根据机组变形特点，PQF连轧三辊孔型设计减小了孔型槽底与轧槽侧壁之间的圆周速度差异。连轧共采用五个机架，通过计算得出各个机架的基本参数，见表2。
机架号 延伸系数 辊缝值/mm 脱离比 宽展系数 偏心值
1 1.396 35 3 1.008 -7.2
2 1.384 35 3 1.03 -4.8
3 1.269 35 3 1.018 0
4 1.148 24 2.5 1.014 0
5 1.036 24 2.5 1.018 0
通过计算得出连轧孔型设计的重要参数，并在数模运算表上输入表中数据，经过数模程序校验，打印出轧制表，同时根据不同壁厚确定芯棒规格。
步骤5、确定外径
将荒管在1～12架定径机上连续轧制定径得到成品钢管，成品钢管外径为471mm，壁厚为9mm。
本步骤中，钢管的定径过程是从脱管机脱出后的钢管(经再加热或不经再加热)在1～12架定径机上连续轧制的过程。定径的目的是，在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径的作用。另外，定径工序还可以实现一种规格管材能够生产多种规格成品管的任务。
步骤6、空冷降温
定径过后的成品钢管通过辊道运输到大冷床上进行空冷降温。
本发明上述实施例中提供了一种大口径无缝钢管的制备方法，对于无缝钢管生产孔型研究，根据生产特点改善产品结构及质量。此方案使用小断面的坯子代替大断面的坯子(450mm替代500mm)，重新设计机架和顶头，对于完成公司产能目标、降成本和提高竞争力具有重大意义，具体为：
1)可以提高环形炉出料节奏，提高小时吨钢产能；
2)随着出料节奏的提高，天然气的吨钢消耗成本也会有所降低；
3)坯料外径减小，对管坯断面加热的均匀性也会产生积极作用；
4)管坯断面的减小，意味着管子长度的增加，同样长度的管坯母料切成定尺坯，刀数减少了1-2刀，对降低锯片成本和节省刀口金属损失，也具有积极作用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种大口径无缝钢管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、准备坯料
将炼钢连铸车间提供的双倍尺和三倍尺的管坯，切割成单倍尺管坯，管坯的断面直径为450mm；
步骤2、环形炉加热
将单倍尺管坯放入环形炉内加热，加热后的管坯转移到平台上；
步骤3、穿孔轧制
将管坯经过穿孔机中的穿孔辊、导板及顶头配合处理成空心的毛管，毛管外径为538mm，壁厚为25mm；其中，采用三段式顶头进行加工，顶头直径为438mm，长度为1182mm；导板的入口角度3°不变，出口角度增加至7°，导板工作面长度由515mm增加至640mm保证毛管尾部稳定性；
步骤4、连轧轧制
将穿孔后的毛管套在芯棒上，经过五个机架顺次布置且相邻机架辊缝相互交错120°的连轧管机上轧制成荒管，荒管外径为481mm，壁厚为9mm；然后采用三架脱管机将连轧结束的荒管与芯棒分离，通过辊道将荒管送入定径区域；
步骤5、确定外径
将荒管在1～12架定径机上连续轧制定径得到成品钢管，成品钢管外径为471mm，壁厚为9mm；
步骤6、空冷降温
定径过后的成品钢管通过辊道运输到大冷床上进行空冷降温。
2.根据权利要求1所述的大口径无缝钢管的制备方法，其特征在于，在步骤2中，采用环形炉将管坯加热到1240～1290℃；
加热后的管坯由出料机夹出放在出料台架上，通过杠杆装置送至链式移送机，链式移送机将管坯送至5m高的平台上。
3.根据权利要求1或2所述的大口径无缝钢管的制备方法，其特征在于，在步骤4中，连轧管机每一架均由3个轧辊构成孔型，轧辊孔型轮廓由槽底弧、脱离弧、连接弧和辊缝构成，各段弧相切。
CN202410256947.2A 2024-03-06 2024-03-06 一种大口径无缝钢管的制备方法 Pending CN117943408A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410256947.2A CN117943408A (zh) 2024-03-06 2024-03-06 一种大口径无缝钢管的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410256947.2A CN117943408A (zh) 2024-03-06 2024-03-06 一种大口径无缝钢管的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117943408A true CN117943408A (zh) 2024-04-30

Family

ID=90796407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410256947.2A Pending CN117943408A (zh) 2024-03-06 2024-03-06 一种大口径无缝钢管的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117943408A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100493762C (zh) 模具、阶梯金属管的制造方法及阶梯金属管
CN107695102B (zh) 一种预防厚壁管斜轧穿孔后卡的方法
US7146836B2 (en) Piercing method for manufacturing of seamless pipe
EP1707281B1 (en) Tube reducing apparatus
EP1607148B1 (en) Method of manufacturing seamless tube
US4416134A (en) Process for manufacturing seamless metal tubes
CN103906584A (zh) 无缝金属管的制造方法
WO2009119245A1 (ja) 継目無管の製造方法
CN117943408A (zh) 一种大口径无缝钢管的制备方法
CN101579816B (zh) 一种采用钢管连轧机组制造大口径、高合金钢无缝管材的方法
EP2839890A1 (en) Round billet for seamless metal tube and method for producing seamless metal tube
CN212944648U (zh) 一种多边形孔型的新型张减机
JP2007090429A (ja) 条材の熱間圧延方法
CN114981021A (zh) 无缝金属管的制造方法
RU2361689C1 (ru) Способ получения гильз
JP2012121045A (ja) 継目無管の製造方法
CN102245321A (zh) 用于借助一台三辊式棒材轧机制造无缝管的方法
CN109092900A (zh) 一种提高中厚壁管壁厚精度的工艺
JP4314972B2 (ja) 金属管の定径圧延方法
JPS6035206B2 (ja) 継目無鋼管製造法
CN114789195B (zh) 一种切分轧制工艺
CN113857416B (zh) 两种压机组合锻造辊轴类锻件的工艺
JP2001246405A (ja) 孔型圧延ロールの切削方法
CN112676350B (zh) 一种用于穿孔的顶杆及该顶杆的制备方法
JPS59174203A (ja) 継目無金属管の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination