CN1929933A - 无缝管的穿轧用芯棒、无缝管的制造装置及使用该芯棒和装置的无缝管制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无缝管的穿轧用芯棒、将上述芯棒作为穿孔工具，使用倾斜辊式穿轧机进行穿轧的无缝管的制造方法。其中，该无缝管的穿轧用芯棒是将被分割成的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒来进行使用，至少芯棒前部由低合金钢构成，在前部和后部的表面形成有氧化皮膜。另外，本发明还提供一种无缝管的制造装置、及使用该制造装置，可在制造生产线上更换二者的一方或双方的无缝管的制造方法。其中，该无缝管的制造装置把芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒，并且，上述二者的一方或双方可以装卸，保持芯棒的心轴贯通芯棒后部而与芯棒前部连接。最好使形成在前部的氧化皮膜的厚度为200μm以上，比形成在后部的氧化皮膜的厚度厚。即使穿轧难加工的材料时，也不产生疤痕和内面缺陷，可延长芯棒的寿命，降低芯棒单位消费资源。

Description

无缝管的穿轧用芯棒、无缝管的制造装置及使用该芯棒和装置的 无缝管制造方法
技术领域
本发明涉及最适用于作为无缝管的代表性制造方法的斜辊式穿轧法的穿轧用芯棒、使用该芯棒的无缝管制造装置及制造方法。更详细地说，是涉及在穿轧时，能发挥优良耐久性、防止管内面产生缺陷的穿轧用芯棒、和可以更换芯棒前部或/和芯棒后部的拼合芯棒、以及使用该芯棒的制造装置及制造方法。
背景技术
用作无缝管的代表性制造方法的所谓满乃斯曼制管法是这样的方法：把加热到规定温度的实心钢坯送到穿轧机(穿孔机)内，将其轴心部穿孔来制成空心管坯。接着，使被穿孔后而成的空心管坯通过由5轧机至8轧机构成的拉伸轧机(芯棒式无缝管轧机)，实施壁厚加工，再加热后或直接用拉伸缩径轧机或定径轧机进行形状修正及定径，再经过精整工序，制造成作为产品的无缝管。
在由穿轧机进行的轧制中，为了使作为被轧制材料的钢坯沿着轧制线(pass line)朝轧制方向移动，相对于该轧制线相对配置有倾斜辊。另外，被配置在轧制线上的心轴所保持着的芯棒位于这些倾斜辊之间。
图1是示意性说明穿轧用倾斜辊的配置的图。图2是说明图1中A-A所示的倾斜辊的配置的图。
如图1所示，倾斜辊1轴对称配置，其辊轴心线分别与轧制线X-X的夹角为交叉角γ。如图2所示，倾斜辊1配置成其与轧制线X-X的夹角为倾斜角β。另外，图2中未示的另一个倾斜辊，也与图示的倾斜辊1隔着轧制线X-X地相互以倾斜角β朝相反方向倾斜，配置在相对的位置。
对钢坯3施加螺旋前进运动的倾斜辊1，与各自的驱动装置4直接连接，由此，可以一边单独确保交叉角γ和倾斜角β，一边以辊轴心线为中心旋转。另外，在相对的倾斜辊1、1之间配置有管材导引件即盘形辊5，该盘形辊5以90度的相位差隔着轧制线X-X相对配置。图2中，用点划线表示盘形辊5。另外，芯棒2的端部被心轴M的前端支承，该芯棒2作为穿轧用工具配置在轧制线X-X上。
在如上述那样构成的穿孔机中，在轧制线X-X上朝空心箭头方向被送给的钢坯3，在通过倾斜辊的间隙期间，一边被倾斜辊1和芯棒2实施壁厚加工，一边被穿轧。一边旋转一边在轧制线X-X上移动，其轴心部被芯棒2穿孔，成为空心管坯。
图3是表示作为穿轧用工具使用的芯棒的长度方向外轮廓形状的图。通常，芯棒2由轧制部、旋进部和退避部构成，形成为轧制部的最前端部变细的尖头炮弹形状。
作为穿轧用工具的芯棒的材质，通常是使用Cr-Ni系的低合金钢。另外，为了在穿轧中得到绝热效果和润滑效果，在使用前，将芯棒在氧化气氛中进行热处理，在其表面上形成厚度为100～1000μm的、以氧化铁为主要成分的氧化皮膜。
但是，用作穿轧用工具的芯棒2的轧制部前端部，如图3所示，是尖头状，其体积小，并且，由于被轧制材随穿轧而产生加工发热，使芯棒的温度急速上升。如果芯棒的母材强度不能承受该热负荷，则在芯棒的前端部会产生熔损。
使用前端部产生了熔损的芯棒进行穿轧时，在空心管坯上会产生内面缺陷(inner scab)，质量出现大问题。另外，如果熔损的程度大，则在穿轧工序过程中，不得不中断轧制，生产率显著降低。
关于芯棒的耐久性如下所述。即，被轧制材是碳素钢时，芯棒能经得住超过100次(pass)的穿轧。但是，被轧制材是不锈钢或高合金钢时，经过几次就不得不废弃掉芯棒。通常，可判断为芯棒的寿命终尽时的损伤，都集中在芯棒前部。到达了寿命的芯棒，在不对保持芯棒的心轴产生故障的范围内，可以改削后再用。但超出了可改削范围的芯棒就被废弃掉。
因此，芯棒的寿命对无缝管的制造成本有很大影响。尤其是近年来，随着油井的大深度化和海底油井的开发，对穿轧时芯棒负担增大的不锈钢、高合金钢的需要增加，从而芯棒工具费用占无缝管制造成本的比例日益增高。
鉴于该状况，为了延长芯棒的寿命，提出了各种方案。例如，日本特开平7-60314号公报提出这样一种芯棒，为了在芯棒的表面形成与基体金属密接性优良的氧化皮膜，用添加了W、Mo、Nb、Ti及Nb等元素的Cr-Ni系低合金钢构成该芯棒，并在该芯棒表面形成厚的氧化皮膜。
但是，使用这样的芯棒进行穿轧时，芯棒的氧化皮膜部分脱落，芯棒的表面特性变差。使用该特性变差了的芯棒进行穿轧时，芯棒的表面特性被复制到被轧制材的内表面，使轧制后的管坯内表面的表面特性变差。另外，用后续的轧机对该管坯进行精轧时，在最终加工后的管的内表面产生很多米粒状疤痕(scab defect)。
另外，在日本特开平10-249412号公报中提出芯棒旋进部的氧化皮膜厚度比轧制部的氧化皮膜厚度薄的穿轧用芯棒。
该公报提出的芯棒是通过首先在芯棒表面上形成均匀厚度的皮膜，然后机械研磨旋进部的皮膜，使该皮膜厚度减薄而制成的。在研磨该旋进部的皮膜时，必须严格地控制其研磨量。
但是，皮膜形成前的芯棒的形状，多数不是正圆的，所以，难以在芯棒的圆周方向严格调整皮膜厚度。皮膜厚度在所需厚度以下的芯棒部位会产生损伤。
另外，日本特开2002-113507号公报提出在外表面具有被覆层的轧制用芯棒，该被覆层由Ti含有量为7～45质量％的、具有规定抗压缩变形强度的铌基合金构成。另外，日本特开平6-328105号公报提出由堆焊形成由Mo、Ni及Cr构成的被覆层的轧制用工具。另外，日本特开平2-63604号公报提出这样的芯棒，其与被轧制材接触的部分由使Mo基合金粉末成形而成的多孔质分散层和融点比它低的连续相构成。
但是，如果使用上述3个文献提出的芯棒，如后所述，其单价比前述的Cr-Ni系低合金钢高，芯棒工具费用占无缝管制造成本的比例更加高。
发明内容
从上述背景技术的说明中可知，只是在一体型芯棒的表面形成氧化皮膜的方法，不能充分发挥效果，必须作新的改进。
另一方面，最近，代替已往的一体型芯棒，将芯棒分割成前部和后部而成的拼合芯棒的提案日益增多。
例如，在日本特开平10-180315号公报中，提出了芯棒前部由陶瓷构成的拼合芯棒。但是，虽然陶瓷在高温下的压缩强度大，耐磨损性也高，但耐冲击性差，所以在严酷的条件即穿轧中，容易从芯棒的尖端部破坏。
另外，在日本特开昭63-203205号公报中，提出了在芯棒前部接合有高温强度高的Mo合金的芯棒。另外，在日本特开平10-156410号公报中，提出了用Nb合金构成芯棒前部，在其表面有硅化物的芯棒。但是，根据本发明人的研究，如果在拼合芯棒前部使用Mo合金或Nb合金等高合金，则摩擦系数大，所以穿孔效率大幅度降低。因此，被轧制材从啮入倾斜辊开始直到到达芯棒前端中的旋转锻造次数多，容易由满乃斯曼破坏产生内面缺陷。
另外，陶瓷、Mo合金及Nb合金比上述的Cr-Ni系低合金钢，单价高10倍以上。因此，即使使用上述的日本特开2002-113507号公报、日本特开平6-328105号公报、日本特开平2-63604号公报提出的芯棒、以及日本特开平10-180315号公报及日本特开昭63-203205号公报提出的拼合芯棒中的任一种，也必须要准备与制管规范相应尺寸和种类的芯棒，需要很多的费用。
下面，试从“拼合芯棒”构造方面进行研究。已往，提出这样的芯棒(下面称为“已往型的拼合芯棒”)，将芯棒分割成芯棒前部和芯棒后部来分别制造，然后，将芯棒前部和芯棒后部结合而成为一体。这是基于这样的设想：即，由于在芯棒前部产生的熔损是决定芯棒寿命的重要因素，所以只要将芯棒前部用高强度材做成，就可以延长芯棒的寿命。
但是，根据本发明人的研究，已往型的拼合芯棒中，前部的安装方法都存在问题，并且实用化有困难。下面举例说明这一点。
日本特许第2581154号公报(特开平1-289504号公报)中提出有前部是Nb合金的芯棒，作为接合前部和后部的方法，是使用热压配合、压入、压接等方法。另外，日本特开昭62-207503号公报中提出有在前部安装有Mo合金的芯棒，其接合是使用螺纹配合式外热压配合、粘接等方式。另外，日本特开昭60-137511号公报中提出有接合部用热压配合、粘接剂接合的方法。
另一方面，日本特开昭58-167004号公报中提出有其前部沿轴心线方向被分割为多部分，各分割部分被可绕轴心线旋转的轴承支承的芯棒。该芯棒的前部借助轴承可旋转，但是因其旋转构造，使得前部不能容易地装卸。
另外，日本实开昭63-95604号公报公开有其前部由具有高熔点及高温强度的耐热合金形成、后部由容易生成氧化皮的合金钢形成的芯棒，其前部和后部的接合是使用螺纹接合方式。
另外，日本特开2000-167606号公报中，公开了用保持材将前部和后部连接的芯棒，该保持材具有起止脱作用的异径部。但是，与上述日本特开昭58-167004号公报公开的芯棒同样地，虽然前部可以旋转，但是它不容易装卸。
如上所述，已往型的拼合芯棒，大致有芯棒前部与芯棒后部相互固定的形式、和相互可旋转的形式这样两类。芯棒前部被固定的形式，在穿轧时，接合部容易被所负载的扭转破损。另一方面，芯棒前部可旋转的形式，接合构造复杂，在穿轧中容易破损。
本发明是鉴于上述已往的一体型芯棒及拼合芯棒存在的问题而作出的，其目的有以下2点。即，第1目的是，提供一种无缝管穿轧用芯棒以及使用该芯棒的无缝管制造方法，即使在穿轧不锈钢、高合金钢时，也不会因芯棒表面的氧化皮膜引起米粒状疤痕，同时，能防止因被轧制材的啮入产生的旋转锻造效果(满乃斯曼破坏)而导致产生内面缺陷、并且可以延长芯棒寿命及降低芯棒单位消费资源。
此外，第2目的是，提供一种无缝管制造装置以及使用该装置的制造方法，即使是被分开成芯棒前部和芯棒后部的芯棒，在作业中的无缝管制造生产线上，分开的芯棒的接合部也不出现问题、通过能更换芯棒前部或/和芯棒后部，从而延长芯棒寿命和降低芯棒单位消费资源。
为了实现上述第1目的，主要从(A)拼合芯棒的氧化皮膜厚度的适当化着眼。为了实现上述第2目的，主要从(B)拼合芯棒的构造的适当化着眼，对此分别进行了研究。
(A)拼合芯棒的氧化皮膜厚度的适当化
已往的拼合芯棒，只是基于这样的设想：即，芯棒前部产生的熔损是决定芯棒寿命的重要因素，只要将芯棒前部用高强度材做成，就可以延长芯棒的寿命。
对此，本发明人着眼于已往未研究过的、拼合芯棒的前部功能和后部功能以及氧化皮膜的作用，对芯棒的每个部位，变化其材质、氧化皮膜的厚度，对芯棒寿命和内面缺陷发生状况进行了研究。
结果发现，在芯棒表面形成适当厚度的氧化皮膜，可以有效地发挥拼合芯棒的前部和后部的功能。这里所说的“芯棒前部”，并不限定其长度方向的范围，优选是指从芯棒前端到旋进部开始点的范围内的部分。
上述的研究，是使用与图1所示倾斜穿孔机同样构造的模型轧机的实验进行的。图4是表示上述研究中使用的拼合芯棒构造的长度方向主视剖视图。使用的拼合芯棒2，是将前部21和后部22接合而成的，整体为炮弹形状。
上述实验中使用的前部21的材质是，(1)SiC陶瓷和SiN陶瓷，(2)Mo合金(Mo-0.5％Ti-0.08％Zr)，(3)Nb合金(Nb-10％W-2.5％Zr)，(4)Cr-Ni系低合金钢。
准备的Cr-Ni系低合金钢，有A钢种和B钢种两大类，它们的化学成分如表1所示。另外，上述实验中使用的后部22的材质，也使用A钢种和B钢种两大类的Cr-Ni系低合金钢。
表1
  钢种   化学成分(质量％其余部分是Fe及不可避免的杂质)
  C   Cr   Ni   W   Mo
  A   0.15   0.52   1.03   3.05   1.50
  B   0.25   3.01   1.02   -   -
用Cr-Ni系低合金钢构成的芯棒2，被投入到氧化性气氛的加热炉中实施热处理，在前部的表面形成厚度为150μm、350μm、400μm、500μm的氧化被膜，在后部的表面形成厚度为200μm的氧化被膜。
每个拼合芯棒2的前部21和后部22的接合都是使用螺纹接合方式，制作成芯棒后部22的最大直径Pd为54mm。使用SUS316的材质作为试验材料，准备外径70mm×长度500mm的钢坯，用加热温度1260℃加热，用准备好的拼合芯棒进行穿轧，得到外径为74mm的管坯。
穿轧的条件是倾斜辊直径D为400mm，交叉角γ为15°，倾斜角β为10°。穿轧后，调查芯棒的寿命、穿孔效率(滑移率)及内面缺陷。该轧制试验中使用的芯棒的条件及轧制后的调查结果如表2所示。
表2
  试验No.   芯棒前部   芯棒后部   穿轧后的调查结果
  材质   皮膜厚度(μm)   材质  皮膜厚度(μm)   芯棒寿命(根数)   穿孔效率η(％)   内面缺陷的发生率(％)
1 Mo合金 (未形成) 钢种A 200 32 50 88
2 Nb合金 (未形成) 钢种B 200 50 53 83
3 SiC陶瓷 (未形成) 钢种B 200   -   -   -
4 SiC陶瓷 (未形成) 钢种A 200   -   -   -
5 钢种A 350 钢种B 200 18 85 0
6 钢种A 500 钢种A 200 24 83 0
7 钢种B 400 钢种A 200 20 85 0
8 钢种A 150 钢种A 200 3 65 35
表2所示低合金钢制芯棒的寿命，是考虑在由再热处理生成了氧化皮的情况下进行再使用而进行评价的。即，经过再热处理来进行再生使用，最终在芯棒前部产生烧伤或熔损、或者芯棒表面损伤，芯棒的伤痕被复制到被轧制材的内表面，而判断为不能再使用时的穿孔根数，将此作为芯棒的寿命。
表2所示的穿孔效率η，用下式(1)表示。
η＝Vf/Vr×100(％)...(1)
式中，Vr＝π·D·N/60×simβ
其中，Vf：出口材料速度(m/s)
Vr：在辊圆凿部的辊周速的轴向成分(m/s)
D：辊圆凿部直径(m)
N：辊转速(rpm)
β：倾斜角(°)
内面缺陷的发生是因穿孔效率η低引起的。从啮入开始直到到达芯棒前端的旋转锻造效果(满乃斯曼破坏)，使被轧制材内部产生微裂纹，该微裂纹在穿轧后成为内面缺陷留下。例如，芯棒的摩擦系数增大时，钢坯从啮入辊子开始直到到达芯棒前端为止，钢坯的旋转锻造次数增多，旋转锻造效果(满乃斯曼破坏)增大，容易产生内面缺陷。
从表2所示结果可知，如果拼合芯棒的前部使用Mo合金、Nb合金等高合金，可以大幅度延长芯棒寿命。但是，由于摩擦系数增大，穿孔效率大幅度降低。因此，钢坯从啮入辊子开始直到到达芯棒前端为止的旋转锻造次数增多，容易产生内面缺陷。
这种状况，尤其是用连续铸造圆铸坯等的、在钢坯的中心部有偏析、气孔等的变形能差、有缺陷的材料进行穿孔时，更加显著。
另一方面，拼合芯棒的前部使用陶瓷时，由于耐冲击性差，穿轧时已从芯棒的尖端部破损，穿轧后不能进行调查。
另外，从表2所示结果可知，即使是Cr-Ni系低合金钢制芯棒，通过在其表面形成氧化皮膜，可以确保穿轧中的绝热效果润滑效果，所以，可以避免穿孔效率降低，抑制旋转锻造效果，抑制产生内面缺陷。
换言之，在表2所示拼合芯棒中，如果使形成在Cr-Ni系低合金钢制芯棒前部的氧化皮膜加厚，可以大幅度延长芯棒的寿命。同时，穿孔效率也比Mo合金、Nb合金大幅度提高。所以，可以抑制旋转锻造效果，防止产生内面缺陷。
但是，如试验No.8所示，如果形成在前部的氧化皮膜厚度比较薄，则润滑性能降低，有时产生内面缺陷。因此，最好要恰当地控制形成在拼合芯棒前部的氧化皮膜的厚度。
(B)拼合芯棒的构造的适当化
本发明人对已往型的拼合芯棒，从其构造方面着眼，进行了各种研究。结果发现，已往型的拼合芯棒，芯棒的前部或后部的更换是极为困难的。
即，已往型的拼合芯棒中，由于只是芯棒前部用高强度材质做成，所以，先要将芯棒前部和芯棒后部分割制造，然后，用热压配合、压入、压接等接合方式，将芯棒前部和芯棒后部组装起来。因此，芯棒前部和芯棒后部是刚性接合，在作业中的无缝管制造生产线上，该拼合芯棒实质上与一体型芯棒是同样的构造，芯棒的更换时机、方法、及寿命控制方法，与一体型芯棒没有什么区别。
为此，本发明人设想，如果在作业中的无缝管制造生产线上，能更换芯棒前部或/和芯棒后部，则可以分别控制芯棒前部或芯棒后部的耐久性，可以减低芯棒的单位消费资源。例如，即使更换掉已产生了熔损的芯棒前部，芯棒后部仍可照常使用，结果，可减低整个芯棒的单位消费资源。
这种芯棒的构造是保持芯棒用的心轴贯通芯棒后部、并与芯棒前部连接的构造。只要能将分割了的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒，而且，做成为能容易装卸芯棒前部或/和芯棒后部的构造即可。
本发明是根据上述(A)和(B)的认知而作出的。其要旨是下述(1)～(4)的无缝管穿轧用芯棒、(6)～(9)的无缝管制造装置、以及(5)和(10)的无缝管制造方法。
(1)一种无缝管的穿轧用芯棒，将被分割的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒来进行使用，其特征在于，至少上述芯棒前部由低合金钢构成，在上述芯棒前部和芯棒后部的表面上形成有氧化皮膜。
(2)形成在上述芯棒前部的氧化皮膜的厚度最好为200μm以上。
(3)上述(1)或(2)记载的、形成在芯棒前部的氧化皮膜的厚度最好比形成在上述芯棒后部的氧化皮膜厚。
(4)上述(1)或(2)记载的芯棒前部的在1100℃时的拉伸强度最好为50MPa以上。
(5)一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用上述(1)～(4)记载的芯棒作为穿轧工具，用倾斜辊式穿轧机把加热到规定温度的实心钢坯穿轧成空心管坯。
(6)一种无缝管的制造装置，把被分割的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒，并且，上述芯棒前部或/和芯棒后部可以装卸，其特征在于，保持上述芯棒的心轴贯通上述芯棒后部，与上述芯棒前部连接。
(7)上述(6)记载的无缝管的制造装置中，形成在芯棒前部的氧化皮膜的厚度，最好为200μm以上。
(8)上述(6)或(7)记载的无缝管的制造装置中，最好芯棒前部的氧化皮厚度比上述芯棒后部的氧化皮厚度厚。
(9)上述(6)～(8)记载的无缝管的制造装置中，上述芯棒前部的在1100℃时的拉伸强度最好为50MPa以上。
(10)一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用上述(6)～(9)记载的制造装置，在制造生产线上可更换上述芯棒前部或/和芯棒后部。
在本发明的制造方法中，之所以使用“倾斜辊式穿轧机”，是因为它是代表性满乃斯曼制管法中使用的轧机，轧制后的管坯质量高，并且能进一步提高生产率。
上述的“在制造生产线上…更换芯棒前部或/和芯棒后部”，是指在穿轧无缝管时，在循环使用支承芯棒的心轴(轴杆循环)的情况下，芯棒的更换是在心轴的循环线上进行。另外，即使假定不循环使用心轴，更换芯棒时也不必使制管设备停机，可在制管作业中实施该更换。
附图说明
图1是示意地说明穿轧用的锥形倾斜辊的配置的图。
图2是说明图1中A-A向的锥形倾斜辊的配置的图。
图3是表示作为穿轧用工具所使用的芯棒的长度方向外轮廓形状的图。
图4是表示本发明使用的拼合芯棒构造的长度方向主视剖视图。
图5是表示实施例中使用的拼合芯棒构造的长度方向主视剖视图。
图6是表示本发明的制造装置中使用的芯棒支承部构造例子的图，(a)表示心轴将芯棒支承为一体芯棒的状态，(b)表示心轴解除了对芯棒的支承的状态。
图7是说明为对钢坯进行穿轧而相对配置着的一对穿孔辊和芯棒的配置的图。
图8是说明实施例中使用的芯棒支承装置的构造的图，(a)表示本发明例，(b)和(c)表示比较例。
图9是说明实施例中使用的芯棒的构造的图，(a)表示本发明例，(b)表示比较例。
具体实施方式
上述发明中，主要把上述(1)～(5)所示的具有氧化皮膜的拼合芯棒的发明作为发明A，此外，主要把上述(6)～(10)所示的具有拼合芯棒构造的无缝管制造装置的发明作为发明B。下面说明实施各发明的最佳方式。
1.用于实施发明A的方式
(1)发明A的最佳方式
如图4所示，发明A的穿轧用芯棒，是将被分割的前部21和后部22接合起来使用的拼合芯棒2，其特征在于，至少前部21由低合金钢形成，在前部21和后部22的表面上形成有氧化皮膜。
即，拼合芯棒的前部用低合金钢构成，在前部和后部的表面上形成氧化皮膜，从而能最大限度地利用氧化皮膜在穿轧中发挥的绝热效果和润滑性能，确保所需的芯棒寿命和芯棒单位消费资源，同时，能以高生产率制造质量优良的管坯。
具体地说，利用形成在芯棒表面的氧化皮膜的绝热效果，特别可以抑制前部的温度上升，有效地抑制熔损，并可防止整个芯棒变形。另外，利用氧化皮膜的润滑性能，可以避免钢坯在啮入辊后的穿孔效率降低，抑制旋转锻造效果(满乃斯曼破坏)，从而防止产生内面缺陷。
由此，即使是材料单价低的低合金钢制芯棒，也能达到预期的寿命，而且，与Mo合金、Nb合金相比，可大幅度提高穿孔效率，防止管坯上产生内面缺陷。
本发明中作为对象的低合金钢，最好能在其表面上形成密接性好的氧化皮膜，所以，是使用3％Cr-1％Ni钢等为例，但并不局限于此。例如，拼合芯棒的前部和后部的材质也可以是含有质量比例为Cr：0.2～5.0或/和Ni：0.2～7.0％的低合金钢。另外，在芯棒后部，只要能在其表面上形成规定的氧化皮膜，也可以是不含有Cr和Ni，而含有其它合金成分的低合金钢。
本发明的穿轧用芯棒，其前部的材质限定为低合金钢，但对后部没有限定。因此，只要在后部表面能形成规定的氧化皮膜，可以根据穿轧条件，选择后部的材质。
芯棒表面的氧化皮膜，可通过将芯棒投入到氧化性气氛的加热炉内实施热处理来形成。这时，根据热处理的条件，可调节形成的氧化皮膜的厚度，所以，采有拼合芯棒时，对前部和后部分别实施热处理，从而可以分别以规定厚度形成均匀皮膜。
如上所述，形成在芯棒前部表面上的氧化皮膜，在穿轧中能发挥绝热效果和润滑性能，所以，即使低价的芯棒也能具有高寿命。但是，如果氧化皮膜的厚度过薄，有时则不能发挥预期的润滑性能，所以，形成在前部的氧化皮膜的厚度最好在200μm以上。
另一方面，如果在芯棒后部的氧化皮膜较厚的状态下进行穿轧时，会产生氧化皮膜局部脱落，使芯棒的表面特性变差，由此使轧制后的管坯内面的表面特性变差，进而在最终精加工后的管内面多产生米粒状疤痕。
为此，本发明的穿轧用芯棒，最好形成在前部的氧化皮膜厚度比形成在后部的氧化皮膜厚度厚。由此，可以不降低芯棒寿命，抑制在精轧后产生的米粒状疤痕。
已往的一体型芯棒，是在整个芯棒表面形成了厚的氧化皮膜后，只将后部的皮膜减薄，为此，需要大量的磨削作业。与此相对，本发明中，由于使用拼合芯棒，所以，能在前部和后部上分别形成均匀的氧化皮膜，可高效地在芯棒表面形成氧化皮膜。
在本发明使用的拼合芯棒中，前部与后部的接合方法没有限定，可使用惯用的方法。例如，可以使用热压配合、压入、压接、粘接等任一种方式，也可以使用螺纹接合的方式。
使用本发明的穿轧用芯棒，可以根据拼合芯棒的前部功能和后部功能，分别选择材质进行适当组合。另外，通过调节氧化皮膜热处理的条件，可以均匀地形成与功能相应的皮膜厚度。这样，也能进一步提高拼合芯棒中各部材质设计上的自由度。
如上所述，根据本发明的穿轧用芯棒，可在拼合芯棒的前部和后部的各表面上，分别形成适当的、厚度均匀的氧化皮膜。因此，可抑制前部发生熔损，抑制轧制后的管坯内表面的特性变差。结果，在精轧后，可抑制产生米粒状疤痕。另外，在穿轧时，可避免穿孔效率降低，抑制旋转锻造效果(满乃斯曼破坏)，从而防止产生内面缺陷。
与此同时，如果使用本发明的穿轧用芯棒作为穿轧工具，可以大幅度提高芯棒的寿命，高效率地制造质量优良的管坯。
另外，由于本发明的穿轧用芯棒的前部是低合金钢，所以，可用大气中的铸造进行制造，即使废弃芯棒时，也可抑制材料成本。另外，废弃部位只限于体积小的前部，所以，可显著降低芯棒的单位消费资源。
(2)关于发明A的实施例
为了确认发明A的效果，用发明A的穿轧用芯棒进行了穿轧试验。使用图1所示的倾斜穿轧机，设交叉角γ是10°、倾斜角β是10°来进行试验。
图5是表示实施例中使用的拼合芯棒构造的长度方向主视剖视图。拼合芯棒的前部21和后部22是将表3所示化学成分的C～E钢种三种材质组合而成的。
表3
  钢种   化学成分(质量％其余部分是Fe及不可避免的杂质)
  C   Cr   Ni   W   Mo
  C   0.15   0.52   1.10   3.03   2.0
  D   0.28   -   1.63   2.3   2.4
  E   0.25   3.05   1.01   -   -
为了在150～500μm的范围内改变形成在芯棒表面的氧化皮膜厚度，把前部和后部分别投入氧化性气氛的加热炉中，实施热处理。具体地说，该热处理是这样进行的，投入到水蒸气浓度为14体积％以上的氧化性气氛的加热炉内，在980～1100℃的范围内均热保持6小时后，用50℃/hr的冷却速度渐冷到800℃。因此，通过改变加热温度来调节氧化皮膜的厚度。
如图5所示，用螺纹接合的方式将形成有氧化皮膜的前部21和后部22接合，制成芯棒前部长度占芯棒全长24％的炮弹形状的拼合芯棒。
把材质SUS304不锈钢作为试验材料，将外径187mm×长度1500mm的钢坯加热到1250℃，用后述表4所示的各种拼合芯棒进行穿轧，得到外径为196mm的管坯。然后，先调查芯棒的寿命。
接着，用芯棒式无缝管轧机进行拉伸轧制后，用缩径轧机加工成外径73mm×壁厚6.2mm的管。然后，调查管内面缺陷的发生率。
该实施例中用的芯棒的条件、以及穿轧后的芯棒寿命、管的内面缺陷发生率的调查结果如表4所示。
表4
  制造No.   芯棒前部   芯棒后部   穿轧   精轧   区分
  材质  皮膜厚度(μm)   材质  皮膜厚度(μm)   芯棒寿命(根   内面缺陷的发生率
  数)   (％)
  1   钢种D   150   钢种C   200   3   30 本发明例
  2   钢种C   200   钢种D   200   12   0
  3   钢种E   400   钢种D   200   32   0
  4   钢种C   400   钢种C   250   34   0
5 钢种D 300 钢种E 200 26 0
表4所示的内面缺陷包含因旋转锻造效果引起的内面缺陷、和因芯棒的表面粗糙度引起的米粒状疤痕两种。其发生率是指进行穿轧的每100根管中产生内面缺陷的根数的比例。
如表4所示，本实施例中使用的拼合芯棒，前部都是低合金钢形成，在前部和后部的表面形成有氧化皮膜，所以，全部是本发明的穿轧用芯棒。
本发明例中，如制造No.2～5所示，形成在前部的氧化皮膜厚度为200μm以上的穿轧用芯棒，可消除精轧后产生的内面缺陷。
2.用于实施发明B的方式
(1)发明B的最佳方式
发明B的无缝管制造装置，其特征在于，把被物理分离的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒，并且，上述芯棒前部或/和芯棒后部可以装卸，使保持上述芯棒的心轴贯通上述芯棒后部，并与上述芯棒前部连接。
如上所述，已往型的拼合芯棒中，不能更换容易熔损的芯棒前部，也不能单独地只更换芯棒后部。因此，虽然将分割成芯棒前部与芯棒后部来制造，但是，芯棒的更换时机、方法、及寿命控制，与一体型芯棒没有什么区别。
为此，本发明的无缝管的制造装置中，由于可分别单独或同时地装卸芯棒前部和芯棒后部，所以，不是用热压配合、压入、压接等接合方式将芯棒前部与芯棒后部组装起来的构造，而是使心轴贯通芯棒后部，并且与芯棒前部连接。这时，被分离的芯棒前部和芯棒后部被保持为一体的芯棒，同时，芯棒前部和芯棒后部可独立旋转。
而且，通过采用上述构造，像已往型的拼合芯棒那样，可以防止芯棒前部和芯棒后部的接合部破损。另外，由心轴作为支承机构，结构比较简单，不会提高无缝管制造成本。
另外，本发明的无缝管制造装置，在运行中的制造生产线上，可以更换芯棒前部或/和芯棒后部，在更换芯棒时不必使制管设备停机。
在更换芯棒前部时，芯棒前部不一定非要选用高强度材料。例如，芯棒前部为Cr-Ni系低合金钢时，适当更换芯棒前部，可以减低芯棒费用，另外，也可以用高强度材料构成芯棒前部，这样可延长芯棒寿命、提高制管效率。
图6是表示本发明制造装置中使用的芯棒支承部构造的图。(a)表示心轴将芯棒前部和芯棒后部支承为一体型芯棒的状态，(b)表示解除了心轴对芯棒支承的状态。但是，图6所示的芯棒支承部的构造，仅仅是例举了支承构造而已，并不限定本发明的装置构造。
本发明的芯棒101被物理分割为芯棒前部101a和芯棒后部101b，在进行穿轧时，用心轴102将其保持为一体的芯棒101。另外，芯棒前部101a和芯棒后部101b可分别旋转、装卸，所以心轴102的前端贯通芯棒后部101b，并与芯棒前部101a连接。
心轴102的前端是心轴小径部102a和心轴大径部102b这样的两级构造，用心轴大径部102b贯通芯棒后部101b，心轴小径部102a安装在芯棒前部101a的内周孔105内，并可旋转地连接于芯棒前部101a的内周孔105。另外，在心轴小径部102a上设有通孔102c，为了防止芯棒前部101a从心轴102脱离，在该通孔102c内以从心轴102的外周面突出的方式收容钢球104。钢球104成为最突出的状态时，其一部分露出在心轴的外周面外，与设在芯棒前部101a的内周孔105上的凹部嵌合，芯棒前部101a被确实支承。
在心轴101的前端内面插入有滑动杆103，该滑动杆103由大径平行部103b、锥形部103t、和与其相连的小径平行部103a构成。如图6(a)所示，当滑动杆103处于前进极限位置时，钢球104被大径平行部103b推上成为从心轴102外周面最突出的状态。另一方面，如图6(b)所示，当滑动杆103处于后退极限位置时，钢球104被小径平行部103a支承，成为收容在心轴102前端内面的状态。
在滑动杆103的后端设有活塞106，该活塞106内装在设于心轴内部的滑动孔107内。该活塞106在滑动孔107内被设在其后方的弹簧108朝着心轴102的前端方向推压，滑动杆103处于前进极限位置。
上述芯棒支承部的构造中，要安装、支承芯棒101时，从空气供给口109供给高压空气，使活塞106抵抗弹簧108的推压力向后方移动，使滑动杆103后退。
当滑动杆103移动到后退极限位置时，钢球104收容在心轴102的前端内面，这时可以安装芯棒前部101a和芯棒后部101b。即使滑动杆103移动到后退极限位置，钢球104也由小径平行部103a保持着，不会落下到心轴102的内面。
安装好芯棒前部101a和芯棒后部101b后，停止供给高压空气，随之，滑动杆103移动到前进极限位置。随着滑动杆103的前进，由锥形部103t将钢球104渐渐推上，推出到心轴102的外侧。被推出的钢球104的一部分嵌合到设在芯棒前部101a的内周孔105上的凹部内。然后，滑动杆103位于前进极限位置，以钢球104被大径平行部103b支承着的状态，芯棒101由心轴102支承。
要更换芯棒101时，与安装、支承芯棒101时同样，从空气供给口109供给高压空气，使活塞106抵抗弹簧108的推压力向后方移动，使滑动杆103后退到后退极限。这样，钢球104收容在心轴102的前端内面，可以卸下芯棒前部101a和芯棒后部101b，可适当装卸芯棒前部101a或/和芯棒后部101b。
图6所示的构造例中，钢球104只有1个。该构造虽然也能充分地达到安装、支承芯棒101的目的。但是，最好在圆周方向等间隔地配置多个钢球。
如上所述，为了得到穿轧中的绝热效果和润滑效果，最好在芯棒表面生成200～1000μm的氧化皮。这时，为了不降低芯棒寿命，减少穿轧后产生的管坯内面缺陷，最好是不在芯棒整个表面形成均匀厚度的氧化皮皮膜，而是使形成在芯棒前部的氧化皮皮膜比芯棒后部的氧化皮皮膜厚。
因此，本发明的无缝管的制造装置中，最好芯棒前部的氧化皮厚度比芯棒后部的氧化皮厚度厚。尤其若是一体型的芯棒时，在芯棒整个表面形成厚的氧化皮后，再仅对芯棒后部进行磨削使其变薄，增加了作业工时。而本发明的芯棒，由于可在芯棒前部和芯棒后部上分别形成氧化皮，所以效率更高。
然而，把芯棒前部做成为尖头状，虽然能改善啮入性能，但是，热容量降低，芯棒前部容易熔损。但是，如果能确保芯棒前部有规定的高温强度，则不会熔损，可高效率地进行穿轧。
具体地说，本发明的无缝管的制造装置中，芯棒前部的在1100℃时的拉伸强度最好在50MPa以上。这里，之所以把目标温度定为1100℃，是因为该温度是芯棒前部随着穿轧而能上升的最高温度。
这时，之所以把必要强度定为50MPa以上，是因为与通常用作芯棒材料的3％Cr-1％Ni钢的在1100℃时的拉伸强度相比，必须具有1.2～2倍以上的强度。
(2)关于发明B的实施例
为了确认发明B的效果，用发明B的制造装置进行了穿轧试验。将材质为含有13％Cr的马氏体不锈钢的、外径187mm的钢坯加热到1220℃，进行穿轧，得到外径为196mm的管坯。
图7是说明为对钢坯进行穿轧而相对配置着的一对穿孔辊和芯棒的配置的图。穿孔辊110的圆凿部110a位于穿孔辊110的入口面与出口面交叉的位置，是一对穿孔辊110、110的间隙最小的位置。在圆凿部110a位置处的上述间隙是辊开度Rg(mm)。
穿孔辊被配置成形成倾斜角β(°)。本实施例中，在以下条件进行穿轧。
辊开度Rg：162mm，倾斜角β：12°。
图8是说明实施例中使用的芯棒支承装置的构造的图。图8(a)表示本发明例，心轴102贯通芯棒后部101b，将被分离的芯棒前部101a和芯棒后部101b保持为一体的芯棒101。芯棒后部101b由3.0％Cr-1.0％Ni钢构成，在表面生成了500μm的氧化皮。使芯棒前部101a的材质变化，同时，按2个标准改变芯棒前部101a的长度。另外，内周孔的孔径di也同时在20～30m m的范围内变化。
图8(b)表示比较例1。芯棒前部101a和芯棒后部101b用热压配合方式接合，心轴102安装在芯棒后部101b的内周孔内，支承着整个芯棒101。芯棒后部101b由3.0％Cr-1.0％Ni钢构成，在表面生成了500μm的氧化皮，芯棒前部101a由Nb合金构成。
图8(c)表示比较例2。使用一体型芯棒101，心轴102安装在芯棒后部的内周孔内，支承着整个芯棒101。芯棒101由3.0％Cr-1.0％Ni钢构成，在表面生成了500μm的氧化皮。
本实施例中，所使用的芯棒的外轮廓尺寸都相同，在各芯棒在穿轧中产生问题之前，最高进行10次的穿轧，观察芯棒表面状况。其结果如表5所示。
表5
  区分   芯棒No.   芯棒前部或一体型芯棒(比较例2)的条件   穿轧的结果
  前部长度比率(％)   材质(*)   拉伸强度(1100℃：MPa)  氧化皮厚度(μm)   穿孔根数(根)   芯棒表面状况
  本发明例   101   18   3.0Cr-1.0Ni   30  500   1   前部熔损
  102   18   3.0Cr-1.0Ni   30  1500   2   相当于圆凿部位置熔损
  103   18   0.5Cr-1.5Mo-3.0W   55  500   2   前部熔损、相当于圆凿部位置熔损
  104   36   0.5Cr-1.5Mo-3.0W   55  500   3   前部熔损
  105   36   0.5Cr-1.5Mo-3.0W   55  1500   5   前部熔损
  比较例1   106   36   Nb合金   ＞100  500   4   前部从后部脱开
  比较例2   107   -   3.0Cr-1.0Ni   30  500   1   前部熔损
(*)表中的材质，表示3.0％Cr-1.0％Ni钢及0.5％Cr-1.5％Mo-3.0％W钢。
前部长度比率，表示芯棒前部长度相对于芯棒全长的比率(％)。
如表5所示，比较例1的No.106芯棒，经过4次，芯棒前部和后部的接合脱开，不得不停止了轧制。没有发挥用高强度材料构成芯棒前部的拼合芯棒的本来的性能。另一方面，比较例2的No.107芯棒，经过1次，芯棒前部产生熔损，芯棒寿命结束。
本发明例的No.101芯棒，与上述No.107芯棒是同样的材质，同样地，经过1次，芯棒前部产生了熔损。但是，由于可以只更芯棒前部，所以，废弃重量比率在1/4以下。
本发明例的No.102芯棒，由于加厚了芯棒前部的氧化皮，所以，与上述No.101芯棒相比，寿命延长至2倍。在形成氧化皮时，只需加长芯棒热处理的时间，或将处理温度提高数10℃，就可以形成No.102芯棒那样的厚氧化皮。如果大批量处理，可以抑制因热处理而导致芯棒成本的增加。因此，本发明例的No.102芯棒的单位消费资源提高到No.101芯棒的约1/2左右，比较例2的No.107芯棒的1/8左右。
本发明例的No.103芯棒，芯棒前部是使用0.5％Cr-1.5％Mo-3.0％W钢的高强度材料，所以，与No.101芯棒相比，虽然芯棒单价为其1.5倍，但是芯棒寿命延长至2倍。即，芯棒前部使用高强度材料时，虽然芯棒单价增加，但更换掉的只是芯棒前部，并且用低价格的材料做几乎不损伤的芯棒后部，所以，可更加降低芯棒单位消费资源。
上述No.103芯棒，其熔损部位从芯棒前部移到相当于圆凿部的位置(即，把芯棒放在轧机上时，相当于辊圆凿部的芯棒长度方向的位置)，所以，本发明的No.104芯棒中，把芯棒前部的长度扩大到相当于圆凿部的位置，由此可抑制相当于圆凿部的位置的熔损，更延长芯棒寿命。
本发明的No.105芯棒，与上述No.104芯棒相比，由于加厚了氧化皮，所以寿命延长。
另外，为了确认发明B的效果，用发明B的制造装置，进行了其他穿轧试验。把材质为SUS304的、外径65mm的钢坯加热到1200℃，进行穿轧，得到外径为87mm的管坯。
本实施例中，用以下的条件进行穿轧。
辊开度Rg：57.2mm，倾斜角β：10°。
图9是说明实施例中使用的芯棒的构造的图。图9(a)表示本发明，芯棒前部101a的长度是芯棒全长的24％，芯棒后部101b由3.0％Cr-1.0％Ni钢构成，表面生成了500μm的氧化皮。图9(b)表示比较例的一体型芯棒，其材质是3.0％Cr-1.0％Ni钢，表面生成了500μm的氧化皮。
本实施例中，最高进行20次穿轧，观察芯棒的表面状况。其结果如表6所示。
表6
  区分   芯棒No.   芯棒前部或一体型芯棒   (比较例2)的条件   穿轧的结果
  材质   氧化皮厚度(μm)   穿孔根数(根)   芯棒表面状况
  本发明例   111   3.0Cr-1.0Ni   500   1   前部熔损、相当于圆凿部位置的熔损
  112   3.0Cr-1.0Ni   1500   2   前部熔损
  113   0.5Cr-1.5Mo-3.0W   500   2   前部熔损
  114   0.5Cr-1.5Mo-3.0W   1500   3   前部熔损
  比较例   115   3.0Cr-1.0Ni   500   1   前部熔损、相当于圆凿部位置的熔损
如表6所示，本发明的No.111芯棒，其芯棒前部101a是使用与比较例No.115芯棒同样的材质，与比较例同样地，经过1次轧制芯棒就产生了熔损，寿命终结。但是，由于No.111芯棒可只更换芯棒前部，所以，废弃重量的比率约为1/10。
本发明的No.112芯棒，由于氧化皮厚度比No.111芯棒厚，所以，寿命是其2倍。另外，No.113芯棒由于使用比No.111芯棒高温强度高的材质，所以，即使与No.111芯棒是同样的氧化皮厚度，寿命也是其2倍。另外，No.114芯棒，使用与No.113芯棒同样的材质，氧化皮厚度比No.113芯棒厚，与No.113芯棒相比，寿命是其1.5倍。
产业上的可利用性
根据本发明的无缝管的穿轧用芯棒，即使穿轧不锈钢或高合金钢时，也不会产生因表面氧化皮膜引起的米粒状疤痕，不降低被轧制材的穿孔效率，可防止因啮入的旋转锻造效果而导致产生内面缺陷。另外，根据本发明的无缝管的制造装置，在作业中的无缝管制造生产线上，拼合芯棒的接合不会产生问题，可以进行芯棒前部或/和芯棒后部的更换。
因此，使用本发明，可以延长芯棒寿命，达到优良的芯棒单位消费资源，另外，在更换芯棒前部时，使用低合金钢构成芯棒前部时，可降低芯棒费用，使用高强度材料构成芯棒前部时，可以延长芯棒寿命，提高制管效率。
而且，通过应用于倾斜辊式穿轧机，可以高效率地生产质量优良的管坯，所以，本发明被广泛用于最适于实际作业的无缝管的制造。

Claims (15)

1.一种无缝管的穿轧用芯棒，将被分割成的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒来进行使用，其特征在于，至少上述芯棒前部由低合金钢构成，在上述芯棒前部和芯棒后部的表面上形成有氧化皮膜。
2.根据权利要求1所述的无缝管的穿轧用芯棒，其特征在于，形成于上述芯棒前部的氧化皮膜的厚度为200μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的无缝管的穿轧用芯棒，其特征在于，形成于上述芯棒前部的氧化皮膜的厚度比形成于上述芯棒后部的氧化皮膜的厚度厚。
4.根据权利要求1或2所述的无缝管的穿轧用芯棒，其特征在于，上述芯棒前部在1100℃时的拉伸强度为50MPa以上。
5.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用倾斜辊式穿轧机，将权利要求1或2记载的芯棒用作穿孔工具，将加热到规定温度的实心钢坯穿轧成空心管坯。
6.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用倾斜辊式穿轧机，将权利要求3记载的芯棒用作穿孔工具，将加热到预定温度的实心钢坯穿轧成空心管坯。
7.一种无缝管的制造装置，把被分割成的芯棒前部和芯棒后部保持为一体的芯棒保持着，并且，使上述芯棒前部或/和芯棒后部可以装卸，其特征在于，保持上述芯棒的心轴贯通上述芯棒后部，与上述芯棒前部连接。
8.根据权利要求7所述的无缝管的制造装置，其特征在于，形成于上述芯棒前部的氧化皮膜的厚度为200μm以上。
9.根据权利要求7或8所述的无缝管的制造装置，其特征在于，上述芯棒前部的氧化皮厚度比上述芯棒后部的氧化皮厚度厚。
10.根据权利要求7或8所述的无缝管的制造装置，其特征在于，上述芯棒前部在1100℃时的拉伸强度为50MPa以上。
11.根据权利要求9所述的无缝管制造装置，其特征在于，上述芯棒前部在1100℃时的拉伸强度为50MPa以上。
12.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用权利要求7或8记载的制造装置，在制造生产线上更换上述芯棒前部或/和芯棒后部。
13.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用权利要求9记载的制造装置，在制造生产线上更换上述芯棒前部或/和芯棒后部。
14.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用权利要求10记载的制造装置，在制造生产线上更换上述芯棒前部或/和芯棒后部。
15.一种无缝管的制造方法，其特征在于，使用权利要求11记载的制造装置，在制造生产线上更换上述芯棒前部或/和芯棒后部。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104245168A (zh) * 2012-04-18 2014-12-24 新日铁住金株式会社 无缝金属管用圆坯和无缝金属管的制造方法
CN104324941A (zh) * 2014-09-05 2015-02-04 宁波惠杰钢管制造有限公司 一种穿孔顶杆装置及其使用方法
CN104487181A (zh) * 2012-08-24 2015-04-01 新日铁住金株式会社 内面控制工具、衬套、芯棒、热轧机、冲压穿孔机以及拉床
CN104507594A (zh) * 2012-08-24 2015-04-08 新日铁住金株式会社 热制管用插塞
CN104619434A (zh) * 2012-09-11 2015-05-13 杰富意钢铁株式会社 无缝钢管的轧制用顶头、该顶头的制造方法以及使用该顶头的无缝钢管的制造方法
CN110116137A (zh) * 2019-06-13 2019-08-13 南通市嘉业机械制造有限公司 一种无缝钢管穿孔顶头
CN111883211A (zh) * 2020-08-07 2020-11-03 张哲� 一种表征hrd同源重组修复缺陷的基因瘢痕及鉴定方法
CN112692070A (zh) * 2021-01-27 2021-04-23 太原科技大学 一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929933B (zh) * 2004-03-11 2010-10-13 住友金属工业株式会社 无缝管的穿轧用芯棒、无缝管的制造装置及使用该芯棒和装置的无缝管制造方法
CN101410195B (zh) * 2006-03-28 2011-04-06 住友金属工业株式会社 无缝管的制造方法
DE102007032804B3 (de) * 2007-07-10 2008-09-04 V&M Deutschland Gmbh Schmiededorn zum Warmschmieden rohrförmiger Werkstücke aus Metall
EP2198984B1 (en) * 2007-11-01 2016-12-14 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Piercing plug, method for regenerating piercing plug, and regeneration facility line for piercing plug
CN102441571A (zh) * 2011-12-14 2012-05-09 烟台宝钢钢管有限责任公司 一种锥形辊穿孔机顶杆装置
CN102527725A (zh) * 2012-03-12 2012-07-04 常州宝菱重工机械有限公司 穿孔机顶头与顶杆的连接装置
JP5365723B2 (ja) * 2012-04-24 2013-12-11 新日鐵住金株式会社 穿孔圧延用プラグの製造方法
MX365826B (es) * 2012-08-28 2019-06-17 Nippon Steel Corp Star Mandril de perforación y método para fabricar mandriles de perforación.
MX354718B (es) * 2013-01-11 2018-03-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Tapón para manufactura de tubos para calor.
CN104368604B (zh) * 2014-11-04 2016-06-29 江苏华菱锡钢特钢有限公司 一种穿孔机组顶杆活接
JP6516322B2 (ja) * 2015-03-04 2019-05-22 三菱航空機株式会社 マンドレル
JP7276370B2 (ja) * 2020-04-02 2023-05-18 Ｊｆｅスチール株式会社 継目無鋼管製造用プラグ、継目無鋼管製造用ピアッシングミルおよび継目無鋼管の製造方法
CN117564084B (zh) * 2024-01-17 2024-04-26 太原科技大学 镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧组合轧制工艺

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US167004A (en) * 1875-08-24 Improvement in crown-bars for steam-boilers
US156410A (en) * 1874-11-03 Improvement in amalgamating-machines
US180315A (en) * 1876-07-25 Improvement in animal-traps
US137511A (en) * 1873-04-01 Improvement in bed-bottoms
US95604A (en) * 1869-10-05 Improvement in the construction of, ordnance
US276910A (en) * 1883-05-01 Steam-engine crank-shaft
US167606A (en) * 1875-09-14 Improvement in rotary valves for dip-pipes
US249412A (en) * 1881-11-08 Throat-tug for bridles and halters
US792231A (en) * 1904-04-01 1905-06-13 Nat Tube Co Art of cross-rolling tubular bodies or blanks in a heated state.
US1289504A (en) * 1915-11-08 1918-12-31 Automatic Electric Co Automatic telephone trunking system.
US1951087A (en) * 1930-06-19 1934-03-13 Nat Tube Co Expanding plug or mandrel
US2063604A (en) * 1936-04-03 1936-12-08 Jacob Joseph Adelard Willie Electric bell
US2142604A (en) * 1936-04-17 1939-01-03 Monsanto Chemicals Preservation of cellulosic materials
US2176155A (en) * 1936-09-03 1939-10-17 Timken Roller Bearing Co Apparatus for elongating and decreasing the wall thickness of tubular blanks
GB496674A (en) * 1937-06-05 1938-12-05 Marconi Wireless Telegraph Co Improvements in electron multiplier amplifier arrangements
US2251304A (en) * 1939-07-13 1941-08-05 Summerbell William Breech closure for guns
US2581154A (en) * 1948-07-01 1952-01-01 Standard Oil Dev Co Tertiary-butyl halide promoters in friedel-crafts catalyzed olefin polymerizations
DE1840718U (de) * 1961-08-19 1961-11-02 Fichtel & Sachs Ag Kupplungsscheibe mit schwingungsdaempfer fuer reibungskupplungen, insbesondere von kraftfahrzeugen.
FR2266557B1 (zh) * 1974-04-05 1977-10-14 Valti Fabr Tubes Roulements
DE2652759C3 (de) * 1976-11-16 1980-05-22 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf Lösbare Verbindung zwischen einem Dorn und der Dornstange eines Schrägwalzwerkes
JPS5913924B2 (ja) * 1979-12-25 1984-04-02 日本鋼管株式会社 穿孔圧延機用芯金
DE3114177C2 (de) * 1981-04-03 1984-08-23 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Verfahren zum Herstellen eines Arbeitswerkzeuges zur spanlosen Warmverformung von Stahl und Warmarbeitswerkzeug
JPS58167004A (ja) 1982-03-26 1983-10-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無管の製造法及びその実施に用るプラグ
JPS59225805A (ja) * 1983-06-06 1984-12-18 Kawasaki Steel Corp 継目無鋼管の造管加工用工具
JPS60137511A (ja) 1983-12-27 1985-07-22 Nippon Kokan Kk <Nkk> 継目無管製造用プラグ
JPS62207503A (ja) 1986-03-10 1987-09-11 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高合金鋼継目無管製造用プラグ
JPS6395604A (ja) 1986-10-13 1988-04-26 松下電器産業株式会社 感温抵抗器の製造方法
JPS63203205A (ja) * 1987-02-17 1988-08-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 穿孔機用プラグ
JP2581154B2 (ja) 1988-05-16 1997-02-12 住友金属工業株式会社 鋼管穿孔機用プラグ
JPH0263604A (ja) 1988-08-31 1990-03-02 Nkk Corp 継目無し鋼管製造用プラグとその製造方法
JPH064165B2 (ja) * 1988-11-24 1994-01-19 住友金属工業株式会社 穿孔圧延用プラグ
JPH02224806A (ja) * 1989-02-28 1990-09-06 Nkk Corp 継目無し鋼管製造用プラグ
JPH02251304A (ja) * 1989-03-24 1990-10-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 穿孔機用プラグ
JPH06328105A (ja) 1993-05-17 1994-11-29 Nippon Steel Corp 鋼管圧延用工具
JP2683861B2 (ja) 1993-08-24 1997-12-03 住友金属工業株式会社 熱間製管用工具及びその製造方法
US5778714A (en) * 1995-05-19 1998-07-14 Nkk Corporation Method for manufacturing seamless pipe
JPH09276910A (ja) * 1996-04-12 1997-10-28 Nippon Steel Corp 継ぎ目無し鋼管穿孔用プラグ装置
JPH10156410A (ja) 1996-11-29 1998-06-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無鋼管穿孔圧延用プラグおよびこのプラグを用いた継目無鋼管の製造方法
JPH10180315A (ja) * 1996-12-27 1998-07-07 Kawasaki Steel Corp 継目無鋼管圧延用プラグおよび継目無鋼管の製造方法
JP3228169B2 (ja) * 1997-03-07 2001-11-12 住友金属工業株式会社 継目無金属管の穿孔圧延用プラグおよびこのプラグを用いた継目無金属管の製造方法
JPH10277610A (ja) * 1997-04-04 1998-10-20 Nippon Steel Corp 継目無鋼管穿孔用プラグ
US6114410A (en) * 1998-07-17 2000-09-05 Technisand, Inc. Proppant containing bondable particles and removable particles
JP2000167606A (ja) 1998-12-04 2000-06-20 Ngk Spark Plug Co Ltd 継目無管製造用プラグに用いるセラミック製先端部材及びこれを用いた継目無管製造用プラグ
JP2002113507A (ja) 2000-10-05 2002-04-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無鋼管穿孔圧延用プラグおよび継目無鋼管の製造方法
US6672766B2 (en) * 2001-02-20 2004-01-06 Seagate Technology Llc Easy-fill, easy-press conical bearing
DE60112042T2 (de) * 2001-04-27 2006-04-20 Kraft Foods R & D, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung endloser Rollen von einem elastischen Nahrungsmittel
BR0317277B1 (pt) * 2002-12-12 2012-06-26 processo produtivo para tubo metálico sem costura.
CN1929933B (zh) * 2004-03-11 2010-10-13 住友金属工业株式会社 无缝管的穿轧用芯棒、无缝管的制造装置及使用该芯棒和装置的无缝管制造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104245168A (zh) * 2012-04-18 2014-12-24 新日铁住金株式会社 无缝金属管用圆坯和无缝金属管的制造方法
US9283600B2 (en) 2012-08-24 2016-03-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Plug for hot pipe making
CN104507594B (zh) * 2012-08-24 2016-05-11 新日铁住金株式会社 热制管用插塞
CN104507594A (zh) * 2012-08-24 2015-04-08 新日铁住金株式会社 热制管用插塞
CN104487181A (zh) * 2012-08-24 2015-04-01 新日铁住金株式会社 内面控制工具、衬套、芯棒、热轧机、冲压穿孔机以及拉床
US9486845B2 (en) 2012-08-24 2016-11-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Inner surface regulation tool, plug, mandrel, hot rolling mill, press piercing machine, and drawing machine
CN104487181B (zh) * 2012-08-24 2016-04-06 新日铁住金株式会社 内面控制工具、衬套、芯棒、热轧机、冲压穿孔机以及拉床
CN104619434A (zh) * 2012-09-11 2015-05-13 杰富意钢铁株式会社 无缝钢管的轧制用顶头、该顶头的制造方法以及使用该顶头的无缝钢管的制造方法
CN104324941B (zh) * 2014-09-05 2015-12-09 宁波惠杰钢管制造有限公司 一种穿孔顶杆装置及其使用方法
CN104324941A (zh) * 2014-09-05 2015-02-04 宁波惠杰钢管制造有限公司 一种穿孔顶杆装置及其使用方法
CN110116137A (zh) * 2019-06-13 2019-08-13 南通市嘉业机械制造有限公司 一种无缝钢管穿孔顶头
CN110116137B (zh) * 2019-06-13 2024-03-22 南通市嘉业机械制造有限公司 一种无缝钢管穿孔顶头
CN111883211A (zh) * 2020-08-07 2020-11-03 张哲� 一种表征hrd同源重组修复缺陷的基因瘢痕及鉴定方法
CN112692070A (zh) * 2021-01-27 2021-04-23 太原科技大学 一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒
CN112692070B (zh) * 2021-01-27 2022-09-02 太原科技大学 一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒

Also Published As

Publication number Publication date
US20080134742A1 (en) 2008-06-12
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