張減機工藝（課堂PPT）

1、工藝流程 工藝設(shè)備及數(shù)據(jù)可調(diào)機架質(zhì)量檢查張減工藝孔型介紹1 工藝說明工藝說明 1總述總述 張減的過程是一個空心體連軋的過程，除了起定徑的作用外，還要求有較大的減徑率，除此之外，張力減徑還要求通過各機架間建立張力來實現(xiàn)減壁的目的。因而其工作機架數(shù)較多，一般為1224架，多至28架，我廠二套選用的是24架，最大總減率可達72.6。1. 2工藝過程工藝過程荒管在再加熱爐加熱至9201050后出爐，在出爐輥道出口進行表面測溫后，首先經(jīng)20Mpa的高壓水除鱗裝置去除荒管在再加熱過程中表面產(chǎn)生的氧化鐵皮，然后在張力減徑機中軋制成48168mm外徑的鋼管，軋后最大管長達80m。本車間選用的24架張減機，最大

2、出口設(shè)度為7m/s,張減機配有Sms-Meer的CARTA控制系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)可以有效地進行鋼管的頭尾增厚端的控制，平均壁厚控制及局部壁厚控制?；墓艹鰪垳p機后通過冷床的輥道上進行壁厚、溫度、外徑、長度的連續(xù)測量。測量的結(jié)果可用于軋制過程中的閉環(huán)控制。鋼管出張減機后，輸送到冷床入口輥道處，然后橫移到步進式冷床上冷卻。測 量 裝 置預(yù)留熱飛鋸預(yù)留熱飛鋸入口輥道入口輥道除鱗箱除鱗箱24機架張減機架張減入口導(dǎo)嘴入口導(dǎo)嘴出口導(dǎo)嘴出口導(dǎo)嘴1 產(chǎn)品特性產(chǎn)品特性入口荒管外徑（熱態(tài)） 175mm(132mm)入口荒管壁厚（熱態(tài)） 4.222.1mm(3.318.2mm)入口荒管長度 10.2m27.5m出口鋼管

3、外徑（熱態(tài)） 48.5(32.2)169.9 mm出口鋼管壁厚（熱態(tài)） 3.2322.22(2.5218.2) mm成品鋼管直徑（冷態(tài)） 48.0(32)168.3 mm成品鋼管壁厚（冷態(tài)） 3.222(2.518) mm成品鋼管長度（熱態(tài)） 12.480m張減機張減機張減機型號 SRM310A24機架形式 三輥式傳動方式 三組六電機差速傳動機架數(shù) 24機架間距 290mm單機減徑率 5.7%(最大)軋制力矩 22knm(最大)軋制力 140kN（最大）入口速度 0.51.4m/s出口速度 0.517m/s（最大）2.1 定徑前的除鱗設(shè)備定徑前的除鱗設(shè)備 高壓水壓力： 25Mpa 噴水環(huán)類型：

4、 3 傳動設(shè)備傳動設(shè)備電機數(shù) 6主電機I （18架） 名義輸出功率90/900900KW 最大輸入功率162/16201620KW 輸出速度80/8002000 n/m疊加電機（18架） 名義輸出功率25/250250KW 最大輸入功率45/450450KW 輸出速度80/8001600 n/m主電機II （914架） 名義輸出功率90/900900KW 最大輸入功率162/16201620KW 輸出速度80/8002000 n/m疊加電機II（914架） 名義輸出功率25/250250KW 最大輸入功率45/450450KW 輸出速度80/8001600n/m主電機（1524架） 名義輸出功

5、率90/900900KW 最大輸入功率162/16201620KW 輸出速度80/8002000 n/m疊加電機（1524架） 名義輸出功率63/630630KW 最大輸入功率113.4/11341134KW 輸出速度80/8001600 n/m電機過載系數(shù) 2控制系統(tǒng) CARTA/Technology更換軋機小車數(shù) 4每車的軋機位 24 我廠二套設(shè)計的孔型的軋輥形式有兩種：我廠二套設(shè)計的孔型的軋輥形式有兩種：如圖如圖1和圖和圖2所示：所示： 具體加工時，根據(jù)需要加工成各個機架孔型所需要的半徑。一具體加工時，根據(jù)需要加工成各個機架孔型所需要的半徑。一套孔型中每一個機架的孔型直徑都是不一樣的，需

6、要根據(jù)設(shè)計的數(shù)套孔型中每一個機架的孔型直徑都是不一樣的，需要根據(jù)設(shè)計的數(shù)據(jù)進行加工。而其加工原理事實上也正是可調(diào)機架的調(diào)節(jié)原理。據(jù)進行加工。而其加工原理事實上也正是可調(diào)機架的調(diào)節(jié)原理。我們不考慮加工的過程，假想可調(diào)機架的最大打開度，軋輥的三段我們不考慮加工的過程，假想可調(diào)機架的最大打開度，軋輥的三段圓弧組成一個圓形。然后三輥下壓的一個量后，這三段圓弧不再是圓弧組成一個圓形。然后三輥下壓的一個量后，這三段圓弧不再是一個圓，而是由三段偏心距為壓下量的三段橢圓弧（相對于軋制中一個圓，而是由三段偏心距為壓下量的三段橢圓?。ㄏ鄬τ谲堉浦行木€來說）。這時的短軸半徑變成的心線來說）。這時的短軸半徑變成的R-

7、E（E為下壓量），而長軸為下壓量），而長軸變成了變成了R-0.5E。這時的輥縫也發(fā)生了變化，每個軋輥靠近輥縫中心。這時的輥縫也發(fā)生了變化，每個軋輥靠近輥縫中心線為線為3 /2E，這樣輥縫變化為，這樣輥縫變化為 3 E。再看其平均直徑的變化：。再看其平均直徑的變化：平均直徑求取的思路是：平均直徑求取的思路是： 把圓周方向分成六段相同的弧，如圖建立坐標(biāo)，用極坐標(biāo)把圓周方向分成六段相同的弧，如圖建立坐標(biāo)，用極坐標(biāo) 的方法，的方法， 對一段弧集分，求出其長度，這樣就精確求出了孔型周對一段弧集分，求出其長度，這樣就精確求出了孔型周 長。用這個值除以長。用這個值除以就得到孔型的平均直徑。就得到孔型的平均直

8、徑。 D=/6*(R0-COS*E)d(在在0到到60度內(nèi)積分度內(nèi)積分)得到得到D=D0-1.654E再看成品直徑偏差變化：再看成品直徑偏差變化：732E-1.5E=0.232E這說明壓下后直徑偏差增大了這說明壓下后直徑偏差增大了0.232E。三工藝說明三工藝說明通常為了提高管子的表面質(zhì)量，建議在生產(chǎn)過程中至少通常為了提高管子的表面質(zhì)量，建議在生產(chǎn)過程中至少使用兩架可調(diào)機架，一架用于預(yù)精軋，另一架用于精使用兩架可調(diào)機架，一架用于預(yù)精軋，另一架用于精軋，預(yù)精軋用于過渡，使管子能在非可調(diào)機架間很好軋，預(yù)精軋用于過渡，使管子能在非可調(diào)機架間很好地過渡。特別是當(dāng)調(diào)整量較大時，中間預(yù)精軋機架的地過渡。特

9、別是當(dāng)調(diào)整量較大時，中間預(yù)精軋機架的作用更為明顯，若缺少中間機架，管子表面輥縫處易作用更為明顯，若缺少中間機架，管子表面輥縫處易出現(xiàn)青線。如果要求更大的減徑量和較好的管圓度，出現(xiàn)青線。如果要求更大的減徑量和較好的管圓度，就需要再增加一架可調(diào)機架，其目的就是通過調(diào)整精就需要再增加一架可調(diào)機架，其目的就是通過調(diào)整精軋孔型來達到一定的直徑修正量，以便補償壁厚，溫軋孔型來達到一定的直徑修正量，以便補償壁厚，溫度，鋼級的變化和軋輥的輕微磨損帶來的影響。在軋度，鋼級的變化和軋輥的輕微磨損帶來的影響。在軋機重調(diào)的過程中，通常會帶來輕微的橢圓度和一定的機重調(diào)的過程中，通常會帶來輕微的橢圓度和一定的圓度，他們與

10、軋機壓下量成線性關(guān)系。由于圓度一般圓度，他們與軋機壓下量成線性關(guān)系。由于圓度一般可以修正，而輕微的橢圓度一般這在實際生產(chǎn)中可以可以修正，而輕微的橢圓度一般這在實際生產(chǎn)中可以忽略。忽略。 質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查內(nèi)容：內(nèi)容：張減中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題張減中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題目的：目的：知道成品尺寸的公差帶，掌握常見質(zhì)量事故的處理方法知道成品尺寸的公差帶，掌握常見質(zhì)量事故的處理方法張減中容易引起的缺陷有：結(jié)疤 其原因是出再加熱爐時，氧化鐵皮粘結(jié)在硬雜質(zhì)殘留在管面上，在張減機中壓入表層而引起（加強除鱗效果）。麻面 主要由軋輥孔型磨損引起，輕者通過修磨孔型來解決，嚴(yán)重要換輥 。軋折 主要是單機壓下率過大，輥縫設(shè)

11、置不正確，還與孔型的正負(fù)寬展，速度制度不匹配引起。直徑超差 由孔型設(shè)計不當(dāng)、孔型磨損或軋機調(diào)整不正確所引起。這時一般精軋機架要更換，如果是可調(diào)機架，則可以進行微調(diào)。注意在微調(diào)中會引起一定的橢圓度的增加，所以要根據(jù)成品的公差范圍和一定的橢圓偏信值來合理選定調(diào)整，如果不行，則應(yīng)更換機架。壁厚偏差 主要由來料尺寸波動和各機架張力系數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起。主要措施是嚴(yán)格控制來料尺寸波動，并根據(jù)壁厚超差設(shè)置相應(yīng)的速度制度。外徑偏差控制壁厚偏差控制下面重點單獨介紹兩種常見的質(zhì)量缺陷：下面重點單獨介紹兩種常見的質(zhì)量缺陷：內(nèi)六方缺陷1.1定義：當(dāng)在張減機中軋制厚壁管時，管的內(nèi)部可能不會出現(xiàn)我們所不希望的圓的形狀。在最

12、壞的情況下，這種偏差會造成管內(nèi)部形狀成一個六方結(jié)構(gòu)，具體見圖：通常這種軋制缺陷我們稱作內(nèi)六方結(jié)構(gòu)，這種軋制缺陷是由軋制中實際情況決定的。1.2機理在實際軋制中，沿管圓周截面壓下量不同，造成張力不同，而形成的不均勻壁厚造成的。通?？仔偷撞繅合铝看?，張力大，而且大部分接觸區(qū)外在前滑區(qū)，造成壁厚嚴(yán)重拉簿，這樣在孔型底部頂點處形成一個內(nèi)六角的點。在軋制中，前后機架軋制轉(zhuǎn)過60度，這樣在前后兩機架中加工中，就形成了內(nèi)六方缺陷。1.3方案 通常這種缺陷是可以通過合適的孔型來消除的，其實質(zhì)就是建立在沿管周方向建立合適的張力條件，通過改善軋輥接觸軋件的長度來改善張力條件，保證管周有均勻張力。如84mm的管，若

13、采用1.07 橢圓系數(shù)，接觸長度為25mm,若采用1.02的孔型，將會達到33.5mm,減小接觸長度就能顯著減小孔型底部張力，有效防止壁厚拉簿。不過這種改變不是幾個機架就能做到的，有時甚至需要10多個機架來實現(xiàn)。1.4質(zhì)量參數(shù)：內(nèi)六方尺寸Sa和Sb值 (Sb-Sa) /6 PN= 0.135*(Da/2-Sa/6) (Sb-Sa) /6 PN= (Sb+Sa) /6 式中：Sa 孔型底部壁厚Sb孔型底偏離30度的壁厚Da在Sb方向上測得的直徑離心率E=(Smax-Smin)/(Smax+Smin)Smax為取6個或12最大測量值的平均值Smin為取6個或12最小測量值的平均值2 青線2.1定義

14、這是在軋制中輥縫處形成的一種縱向的軋制痕跡，俗稱青線。2.2機理機理形成機理是由于減徑率太大，而在輥縫處形成的。一般在前一機架軋制時輥縫處形成的小凸痕可以在下機架軋制時軋入軋件內(nèi)，但會加大下一機架的軋件寬展量，如果連續(xù)幾個機架都出現(xiàn)這種情況，很容易出現(xiàn)過充滿，這時，除了表面青線存在外，還可能出現(xiàn)軋件內(nèi)部軋折。一般在孔型中可以通過合適的寬展有效改善。軋制缺陷隨著以下趨勢而出現(xiàn)：管壁與管直徑比增加總減徑率增加管橢圓度和孔型橢圓度增加出現(xiàn)內(nèi)六方的趨勢增加，一般來說，壁厚的非均勻程度也隨著每機架減徑率的增加而增加。如果一個孔型系列是這樣的孔型它能使直徑在輥縫處被減少的話，則在這種孔型中，小壁厚的管子很

15、容易在持續(xù)的輥縫加工中引起軋制印痕。這種軋制印痕將不再影響精軋輥的質(zhì)量，如果壁厚存在零界點以上的話。據(jù)以上分析，想提議：薄壁管在橢圓形孔型中原壁管在圓孔型系中會被更好地軋制。注：薄壁管在圓孔型中易出現(xiàn)青線厚壁管在橢圓型中易出現(xiàn)內(nèi)六方經(jīng)驗告訴我們：如果成品管壁厚與直徑的比值大于9%12%的話，圓孔型系的應(yīng)用是不可缺少的，因為要不然話，內(nèi)部質(zhì)量將會嚴(yán)重的被影響。因此，當(dāng)小口徑和大口徑的管都需要生產(chǎn)時，把軋制計劃細(xì)分成圓孔型和橢圓孔型是有必要的。這意味著一個減徑系列不得不分成兩套軋制孔型。這樣一種方法使得有足夠機架數(shù)量可利用率和有效的孔型調(diào)整能力成為必要。為了減少軋制計劃中必要的孔型改變，應(yīng)盡可能多地把產(chǎn)品軋制計劃安排在一個較小減徑率的孔型當(dāng)中，因為較大直徑和中間壁厚的管能被軋制成沒有軋制印痕的管子。1.AR和AO都屬于A系列孔型，實行一套減徑率分配方案，這兩套孔型的平均減徑率都為5.74%，即對應(yīng)各機架孔型的平均外徑相同。2.AO采用正寬展軋制，AR采用的是負(fù)寬展軋制。AR 比AO的圓度要好（主要指工作機架部分），AR的工作機架所選擇的橢