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無(wú)縫方管生產(chǎn)工藝流程

無(wú)縫方管的歷史

無(wú)縫方管生產(chǎn)有近 100年的歷史。德國(guó)人曼尼斯曼兄弟于1885年首先發(fā)明二輥斜軋穿孔機(jī)，1891年又發(fā)明周期軋管機(jī),1903年瑞士人施蒂費(fèi)爾（R.C.Stiefel）發(fā)明自動(dòng)軋管機(jī)（也稱(chēng)頂頭式軋管機(jī)），以后又出現(xiàn)了連續(xù)式軋管機(jī)和頂管機(jī)等各種延伸機(jī)，開(kāi)始形成近代無(wú)縫方管工業(yè)。20世紀(jì)30年代由于采用了三輥軋管機(jī)、擠壓機(jī)、周期式冷軋管機(jī)，改善了方管的品種質(zhì)量。60年代由于連軋管機(jī)的改進(jìn)，三輥穿孔機(jī)的出現(xiàn)，特別是應(yīng)用張力減徑機(jī)和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了無(wú)縫管方管與焊管方管競(jìng)爭(zhēng)的能力。70年代無(wú)縫管方管與焊管方管正并駕齊驅(qū)，世界方管產(chǎn)量以每年 5％以上的速度遞增。中國(guó)1953年后重視發(fā)展無(wú)縫方管工業(yè)，已初步形成軋制各種大、中、小型管材的生產(chǎn)體系。銅管一般也采用錠坯斜軋穿孔、軋管機(jī)軋制、盤(pán)管拉伸工藝。

無(wú)縫方管簡(jiǎn)介

無(wú)縫方管是一種具有中空截面、周邊沒(méi)有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。無(wú)縫方管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無(wú)縫方管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，方管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆的鋼腳手架等。

無(wú)縫方管的用途及分類(lèi)

用途：無(wú)縫方管是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的地位，廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機(jī)械制造、汽車(chē)、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個(gè)部門(mén)。

分類(lèi) ①按斷面形狀分：圓形斷面管、異形斷面管 ②按材質(zhì)分：碳素方管、合金方管、不銹方管、復(fù)合管 ③按連接方式分：螺紋連接管、焊管方管接管 　　④按生產(chǎn)方式：熱軋（擠、頂、擴(kuò)）管、冷軋（拔）管⑤按用途分：鍋爐管、油井管、管線(xiàn)管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 ……

無(wú)縫方管的生產(chǎn)工藝

①熱軋無(wú)縫方管主要生產(chǎn)工序（主要檢驗(yàn)工序）： 　　管坯準(zhǔn)備及檢查→管坯加熱→穿孔→軋管→荒管再加熱→定（減）徑→熱處理→成品管矯直→精整→檢驗(yàn)(無(wú)損、理化、臺(tái)檢) →入庫(kù)

②冷軋（拔）無(wú)縫方管主要生產(chǎn)工序：坯料準(zhǔn)備→酸洗潤(rùn)滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗(yàn)

熱軋無(wú)縫方管的生產(chǎn)工藝

無(wú)縫管方管用熱軋(約占80～90％)或冷軋、冷拔（約占10～20％）方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯，管坯質(zhì)量對(duì)管材質(zhì)量有直接的影響。熱軋管有三個(gè)基本工序：①在穿孔機(jī)上將錠或坯穿成空心厚壁毛管；②在延伸機(jī)上將毛管軋薄，延伸成為接近成壁厚的荒管；③在精軋機(jī)上軋制成所要求的成品管。軋管機(jī)組系列以生產(chǎn)方管的最大外徑來(lái)表示

輥式穿孔成型無(wú)縫方管的生產(chǎn)工藝

穿孔機(jī) 常用的二輥斜軋穿孔過(guò)程見(jiàn)圖2。圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個(gè)軋輥的軸線(xiàn)與軋制線(xiàn)構(gòu)成一個(gè)傾斜角。近年來(lái)傾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑250mm以上方管，采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動(dòng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤(pán)穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊管方管等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強(qiáng)化了穿孔過(guò)程,改進(jìn)了毛管質(zhì)量。

連續(xù)熱軋無(wú)縫方管生產(chǎn)

連續(xù)熱軋無(wú)縫方管生產(chǎn) 生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機(jī)、連續(xù)軋管機(jī)、張力減徑機(jī)組成。工藝流程見(jiàn)圖1。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過(guò)7～9架軋輥軸線(xiàn)互呈90°配置的二輥式軋機(jī)連軋。軋后抽芯棒，經(jīng)再加熱后進(jìn)行張力減徑,可軋成長(zhǎng)達(dá)165m的方管。140mm連續(xù)軋管機(jī)組年產(chǎn)40～60萬(wàn)噸，為自動(dòng)軋管機(jī)組的2～4倍。這種機(jī)組的特點(diǎn)是適于生產(chǎn)外徑168mm以下方管,設(shè)備投資大,裝機(jī)容量大,芯棒長(zhǎng)達(dá)30m,加工制造復(fù)雜。70年代后期出現(xiàn)的限動(dòng)芯棒連續(xù)軋管機(jī)（MPM）,軋制時(shí)外力強(qiáng)制芯棒以小于方管速度運(yùn)動(dòng)，可改善金屬流動(dòng)條件，用短芯棒軋制長(zhǎng)管和大口徑方管。

擠壓無(wú)縫方管生產(chǎn)

擠壓無(wú)縫方管生產(chǎn) 首先將剝皮圓坯進(jìn)行穿孔或擴(kuò)孔，再經(jīng)感應(yīng)加熱或鹽浴加熱，并在內(nèi)表面涂敷潤(rùn)滑劑送入擠壓機(jī),金屬通過(guò)模孔和芯棒之間環(huán)狀間隙被擠成管材(圖5)。主要用于生產(chǎn)低塑性的高溫合金管、異型管及復(fù)合管、有色金屬管等。這種方法生產(chǎn)范圍廣，但產(chǎn)量低。近年來(lái)，由于模具材料、潤(rùn)滑劑、擠壓速度等得到改進(jìn)，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。

冷拔、冷軋無(wú)縫方管生產(chǎn)

冷軋、冷拔無(wú)縫方管生產(chǎn) 用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。生產(chǎn)特點(diǎn)是多工序循環(huán)工藝。用周期式冷軋管機(jī)冷軋,其延伸率可達(dá)6～8（圖6）。60年代開(kāi)始向高速、多線(xiàn)、長(zhǎng)行程、長(zhǎng)管坯方向發(fā)展。此外，小輥式冷軋管機(jī)也得到發(fā)展。主要用于生產(chǎn)壁厚小于1mm極薄精密管材，冷軋?jiān)O(shè)備復(fù)雜，工具加工困難，品種規(guī)格變換不靈活；通常采用冷軋、冷拔聯(lián)合工藝，即先以冷軋減壁，獲得大變形量，然后以冷拔獲得多種規(guī)格。

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