鋼管工藝復習題

1、鋼管工藝復習題.管材的定義及作用？定義：凡是兩端開口并具有中空封閉型斷面，且長度與斷面周長成較大比例 的鋼材，統(tǒng)稱為鋼管。 作用：1）輸送流體（可以作為液、氣體及固體的輸送管道）2）做結構件（鋼管具有更大的截面模數(shù)，也就是說它具有更大的抗彎、抗扭 能力）.管材按生產(chǎn)方式分哪幾種？按尺寸分哪幾種？生產(chǎn)方式：（1）熱加工管（無縫鋼管）：熱軋穿孔、擠壓、 P.P.M （壓力穿孔）、沖壓 法；（2）焊管（有縫鋼管）：包括直縫鋼管與螺旋焊管；（3）冷加工管：冷軋、 冷拔和冷旋壓 按尺寸：（1）特厚管：D/SW10； （2）厚壁管：D/S=1020 （3） 薄壁管：D/S = 2040 （4）極薄壁管：D

2、/S40 3.鋼管生產(chǎn)的一般模式是什么？模式為：坯料成型精整次成品再加工二次成品.管坯主要有哪幾種？連鑄圓坯、軋坯：一般為圓坯）、鑄（錠）坯：主要有方（錠）坯、鍛坯.管坯的截斷方式有哪幾種？適合什么情況？剪斷：適用于中小斷面的管坯 火焰切割：適合大斷面、合金鋼等管坯（3）折斷：適合 Dp 6 140mnm b60Kg/mm2tl坯鋸斷：適合小斷面管坯，合金鋼及高合金鋼等.坯料加熱遵循的原則？ 溫度準確，確?？纱┬宰詈玫臏囟?； 加熱均勻，縱向、橫向都均勻，內(nèi)外溫差不大 于3050C,最好小于15C； 燒損少，并且不產(chǎn)生有害的化學成分變化（Ct或CJ ）。.坯料加熱溫度制定，需考慮哪些因素？（1）

3、加熱溫度在Fe-C相圖中的單相奧氏體區(qū)（2）加熱溫度考慮坯料的化學成分（3）加熱溫度考慮坯料尺寸大?。?）加熱溫度考慮工藝條件.環(huán)形加熱爐有哪些優(yōu)點？1）適合加熱圓形管坯，適應多種不同直徑和長度的復雜坯料；2）管坯加熱時間短、受熱均勻、加熱質(zhì)量好；3）爐底轉(zhuǎn)動，坯料與爐底無相對滑動，氧化鐵皮不易脫落，且爐子裝出料爐門在一側(cè)，密封好，冷空氣吸入少、氧化鐵皮少；4）管坯放置位置靈活（可放料也可空出），便于更換管坯規(guī)格，操作靈活。 5）機械化和自動化程度高。.管坯定心的定義，目的和方式？定義：是指在管坯前端面鉆孔或沖孔。目的：使頂頭鼻部正確地對準管坯軸線，防止穿孔時穿扁；減小毛管壁厚不均； 改善二次

4、咬入條件。方式：a：熱定心：效率高，應用廣；b :冷定心：效率較低，僅用于穿孔性能較差的鋼材，如高合金鋼、高碳 鋼及重要用途的鋼材。.二輾斜軋穿孔機的工具有哪些？構成什么孔型？（1）曼乃斯曼穿孔機：兩個主動軋輾、兩個上下布置固定不動的導板及一個 位于中間固定不動的頂頭構成了一個“環(huán)形封閉的孔型”； 11穿孔機軋輾的結構及各部分的作用？I ：入口錐：咬入管坯，實現(xiàn)管坯穿孔；n：軋制帶：起過渡帶作用；m：出口錐：實現(xiàn)毛管減壁，平 整毛管表面，均勻壁厚及完成毛管歸圓。 12.穿孔機頂頭的作用、結構及各部分的作用？作用：實現(xiàn)從實心管坯到中空毛管的變形，這一變形是鋼管穿孔的主要變形，因而其 工作條件非常

5、惡劣，對穿孔質(zhì)量和生產(chǎn)有重大影響。L0 （鼻部）：對正管坯定心孔，便于穿正；L1 （穿孔錐）：穿孔并使毛管減壁；L2 （平整段：錐角與輻同）：均整毛管內(nèi)外表面；L3 （反錐）：甩圓并防止毛管脫出頂頭時劃傷。.二輾斜軋穿孔變形區(qū)的組成及各部分的作用？I穿孔準備區(qū)作用：順利實現(xiàn)管坯一次咬入； 為二次咬入積累足夠 的剩余摩擦力。 徑向壓縮，一部分橫向變形，一部分縱向延伸，因而管坯頭 部形成一個喇叭口狀的凹陷（即疏松區(qū)）。n穿孔區(qū)作用：實現(xiàn)穿孔并使毛管減壁。田輾軋區(qū)（平整區(qū)）作用：輾軋（均整）管壁，改善管壁的尺寸精度和內(nèi)外表 面質(zhì)量（頂頭母線與輾母線平行）。IV轉(zhuǎn)圓區(qū)（歸圓區(qū)）作用：靠軋輾的旋轉(zhuǎn)加工把

6、橢圓形毛管轉(zhuǎn)圓。.曼氏穿孔機穿孔后的毛管會出現(xiàn)什么情況？為什么？出現(xiàn)了：頭粗尾細中間均的現(xiàn)象原因：（1）管坯頭部進入時，由于頂頭正面有阻力，相當于沖壓鍛粗，且管坯頭部 無外端約束（由最小阻力法則，軸向仙J ,橫向小T）,金屬向外側(cè)流動T,因而 使管坯頭部變粗；（2）中間部分管坯兩側(cè)有外端約束，阻礙了金屬的橫向流動，所以中間均勻;（3）當尾部進入時，頂頭正面阻力，瞬間減少，導致軸向阻力J 因而， 軸向仙T ,橫向nJ,故出現(xiàn)尾細。.穿孔機咬入時，需校核哪幾個條件？為什么？1）旋轉(zhuǎn)條件2）前進條件斜軋穿孔過程存在兩次咬入：每次咬入都必須同時滿足前進條件和旋轉(zhuǎn)條件.斜軋穿孔時，附加變形包括哪些？怎樣

7、產(chǎn)生的？如何減少？包括：縱向變形、切向變形、扭轉(zhuǎn)變形。 縱向剪切變形：產(chǎn)生原因：穿孔 時，軋輻帶動毛管外層金屬軸向延伸， 而頂頭阻止內(nèi)層金屬軸向流動， 從而導致各層金屬軸 向流動的差異，產(chǎn)生了縱向剪切應力。它易導致表面裂紋 (橫裂)缺陷。減少措施：采用主動頂頭，或加潤滑劑等來減少。 橫向剪切變形：產(chǎn)生的原因： 頂頭的阻力與軋輻的動力共同作用的結果。是造成毛管縱裂、折疊、分層等缺陷的原因。減少措施：加潤滑劑降低頂頭阻力。扭轉(zhuǎn)變形：是由于變形區(qū)中管坯各截面的角速度不同引起的 減少扭轉(zhuǎn)的方法：主要是降低0 1、0 2。.什么是孔腔，孔腔形成的機理有哪些？影響孔腔形成的因素有哪些？ 孔腔：旋轉(zhuǎn)橫鍛、橫

8、軋或斜軋實心工件時，工件產(chǎn)生的縱向內(nèi)撕裂。形成機理： 切應力理論、正應力理論、綜合應力理論影響因素：(1)鋼的自然塑性(化學成分、冶煉質(zhì)量、組織狀態(tài)等 )(2)送進角a(3)穿孔溫度t C(4)封閉孔型的橢圓度系數(shù)七(5)頂前壓縮量 h(6)軋輾的入口錐角B 1(7)主動導盤(8)軋輾磨損18設計穿孔機軋輾時，軋輾直徑、入口錐長度、出口錐長度、入口錐角、出口錐角都考慮哪些因素？軋輾直徑的確定：考慮強度、咬入、穿孔效率等。入口錐長度，考慮壓下量、出口錐長度，考慮擴徑量、B1：為改善毛管質(zhì)量和咬入條件，提高生產(chǎn)效率、改善毛管質(zhì)量和壁厚不均.毛管軋制的目的？軋制目的：穿孔以后的毛管必須進行壁厚加工，

9、 同時還要對外徑進行加工，才能 投入使用。毛管軋制就是對穿孔以后的毛管進行壁厚加工， 實現(xiàn)減壁延伸，使壁 厚接近或等于成品壁厚。.毛管軋制的方法包括哪些？(1)斜軋：斜軋延伸機(芯頭)、狄舍爾延伸機(芯棒)、錐形輾延伸機(芯棒)以 及三輾軋管機(ASSEL等；(2)縱軋：自動軋管機、連軋管機、三輾連軋管機等；按照機架形式及內(nèi)變形 工具的類型，縱軋基本可分三類：空心、長芯棒、短芯頭.連軋管機組有哪些優(yōu)點？.在連續(xù)的89機架中以大壓下量一次完成軋制，高效獲得長尺鋼管(33米、 240根/時)。.鋼管質(zhì)量高：可減小穿孔變形，從而J穿孔表面缺陷。交替軋制鋼管，消除 穿孔螺旋壁厚不均，調(diào)質(zhì)磨光的特殊芯棒

10、使內(nèi)外 表面平滑。.容易實現(xiàn)自動化：芯棒循環(huán)使用，只穿孔需換頂頭。整個熱軋線可全部自動 化。.產(chǎn)品范圍廣：連軋管機本身生產(chǎn)規(guī)格少，容易掌握，但可通過配備張力減徑 機就能生產(chǎn)出多種不同規(guī)格的品種。適合生產(chǎn)小口徑無縫鋼管.自動軋管機組的變形過程包括哪幾個階段？壓扁變形：開始，四點接觸，塑性彎曲變形；減徑變形：軸向延伸，管壁有所增加；減壁變形：頂頭參與，壁厚減薄，延伸增加。.短而固定頂頭軋管時，橫斷面為什么會出現(xiàn)嚴重的壁厚不均？怎樣控制？ 因為：在孔型頂部，在頂頭作用下，管壁被壓縮，縱向延伸增加，管壁減薄。在 孔型開口處，由于側(cè)壁有斜度，寬展向內(nèi)、外壁發(fā)展，所以，管壁厚增加，因而 軸向延伸降低，導致

11、管邊部產(chǎn)生軸向拉應力，頂部產(chǎn)生軸向壓應力，壁厚嚴重不 均。2）克服橫向變形不均的措施：合適的寬高比軋制溫度要準確3次用多面孔型適當?shù)膲合铝?幻適的頂頭錐角rt6頂頭潤滑，以降低摩擦阻力7設均整工序。.均整機的作用？均整鋼管的壁厚，消除軋管造成的壁厚不均；光滑內(nèi)外表面，消除軋管造成的直道表面缺陷；使鋼管圓正；如果三輾均整，可實現(xiàn)1520%勺減壁量；對厚壁管起到定徑的任務。.均整機的特征？實現(xiàn) 土點軋制”。在車輻時，兩軋輻直徑相差 23mm；并使均整中心線比機器中心線低410 mm。軋制時，軋輻只貼下導板運行，上導板只起導向作用。土點軋制”保證了軋制線的穩(wěn)定。擴徑均整。擴徑量的大小與鋼種、壁厚有關

12、，還與下道工序的定徑機能力有關； 擴徑量一般為 。（合金鋼、薄壁管取小值；普碳鋼、厚壁管取大值。） 26.鋼管定徑、減徑、張力減徑的作用，各機組的管徑及壁厚變化情況？定徑的作用：在較小的減徑率條件下，將鋼管軋成合格的尺寸精度和真圓 度的成品管。少量減徑，在軋制過程中一般沒有減壁現(xiàn)象，而且由于直徑減小而使得壁厚略有增加。減徑的作用：除起定徑的作用外，尚有較大的減徑率，以實現(xiàn)大口徑管料生產(chǎn)小口徑鋼管的目的。沒有減壁現(xiàn)象，相反由于徑向壓下較大， 管壁增厚現(xiàn)象較定徑明顯。特別是橫向壁厚不均顯著 張力減徑的作用：除起減徑的作用外，還利用機架間的張力來達到減壁的作用。大的減徑、減壁量.無張力減徑時，鋼管出

13、現(xiàn)“內(nèi)方”的原因？減少措施有哪些？在孔型頂部及附近的金屬受減徑變形而產(chǎn)生延伸和寬展時，由于受孔型槽壁的限制，寬展（管壁增厚）只能向內(nèi)進行；而輾縫處金屬可以向兩側(cè)增厚。同時，孔型 頂部處的單位壓力最大，輾縫處最小，迫使孔型頂部處金屬向輾縫處流動。因此, 在定、減徑過程中出現(xiàn)壁厚增厚不均，孔型頂部增厚最小，輾縫處增厚最大。由 于相臨機架輾縫互成90,故出現(xiàn)上述缺陷。 采用三輻式定、減徑機，采用三輻時的內(nèi)六方”缺陷比二輻的 內(nèi)方”缺陷更接近圓形;調(diào)整定、減徑機使鋼管軋制時產(chǎn)生小的旋轉(zhuǎn)，以使各架輾縫不固定在鋼管橫 斷面四點上，可以減少橫向壁厚不均;帶微張力軋制，促進金屬延伸，減少橫向壁厚不均； 各機架

14、間呈不同角度布置，即后機架與前機架成某一較小的角度（會使設備布 置復雜化，較少采用）。.定減徑時,減徑率的分配原則？始軋、終軋變形量較小，中軋變形量較大;股，57架定徑機總減徑率：e D=A 15%12架定徑機總減徑率：eD=30臉右，單機最大減徑率為 35%經(jīng)常被控制在33.5%以下;24架減徑機的總減徑率： D As）軋后鋼管或毛管尺寸。（D外、L、s）工具尺寸及軋機調(diào)整參數(shù)等。.穿孔時，頂前壓下率edq、頂頭位置c值及軋輾送進角a、孔型橢圓度的大 小對軋制過程有什么影響？取太?。撼叽缇雀?，但咬入困難，易出現(xiàn)前軋卡；取太大：交變應力嚴重，易出現(xiàn)內(nèi)折，外螺旋道，甚至出現(xiàn)后卡。.自動軋管機如

15、何調(diào)整？二輾必須水平，防止孔型錯位，出現(xiàn)蛇形彎。如：管向左彎。說明右邊壓 下量大了，不水平，上調(diào)右邊壓下螺絲。出、入口導管軸線必須與孔型中心線重合。 如：咬入時抬頭，軋出時低頭, 說明軋制線高了。應調(diào)整受料槽高度?！肮苻D(zhuǎn)”說明孔型左右錯位，調(diào)整方法是鋼管向哪邊轉(zhuǎn)，上輾就向哪邊用。 頂頭圓柱帶中心線應與軋輾中心線重合。3.鋼管內(nèi)、外表面的缺陷有哪些？怎樣產(chǎn)生的？外表面缺陷（1）外折：坯料外表面原有的缺陷（裂紋、皮下氣泡、夾雜等），經(jīng)穿孔的螺旋 運動軋制后，將其折疊在一起。（2）發(fā)紋：鋼質(zhì)不良（皮下氣泡、夾雜等）引起的（3）離層：鋼管內(nèi)表面出現(xiàn)互不焊合，彼此分離的現(xiàn)象，由于管坯中存在非金屬夾雜物（硫、氧化物等）引起的4）壓痕：鋼管表面出現(xiàn)凹坑：主要由于坯料表面質(zhì)量不佳、氧化鐵皮或工具磨 損屑壓