無縫鋼管生產(chǎn)工藝.ppt

1、無縫鋼管生產(chǎn),范傳鈺 78號,無縫鋼管的歷史,無縫鋼管生產(chǎn)有近 100年的歷史。德國人曼尼斯曼兄弟于1885年首先發(fā)明二輥斜軋穿孔機，1891年又發(fā)明周期軋管機,1903年瑞士人施蒂費爾（R.C.Stiefel）發(fā)明自動軋管機（也稱頂頭式軋管機），以后又出現(xiàn)了連續(xù)式軋管機和頂管機等各種延伸機，開始形成近代無縫鋼管工業(yè)。20世紀(jì)30年代由于采用了三輥軋管機、擠壓機、周期式冷軋管機，改善了鋼管的品種質(zhì)量。60年代由于連軋管機的改進，三輥穿孔機的出現(xiàn)，特別是應(yīng)用張力減徑機和連鑄坯的成功，提高了生產(chǎn)效率，增強了無縫管與焊管競爭的能力。70年代無縫管與焊管正并駕齊驅(qū)，世界鋼管產(chǎn)量以每年 5以上的速度遞增

2、。中國1953年后重視發(fā)展無縫鋼管工業(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、軋管機軋制、盤管拉伸工藝。,無縫鋼管,無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。無縫鋼管是用鋼錠或?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。無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機械零件，如石油鉆的鋼腳手架等。,無縫鋼管,無縫鋼管的用途及分類,用途：無縫鋼管是一種經(jīng)濟斷面鋼材，在國民經(jīng)濟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、

3、機械制造、汽車、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個部門。 分類 按斷面形狀分：圓形斷面管、異形斷面管 按材質(zhì)分：碳素鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、復(fù)合管 按連接方式分：螺紋連接管、焊接管 按生產(chǎn)方式：熱軋（擠、頂、擴）管、冷軋（拔）管按用途分：鍋爐管、油井管、管線管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 ,生產(chǎn)工藝,熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序（主要檢驗工序）： 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(無損、理化、臺檢) 入庫 冷軋（拔）無縫鋼管主要生產(chǎn)工序：坯料準(zhǔn)備酸洗潤滑冷軋（拔）熱處理矯直精整檢驗,無縫管用熱軋(約占8090)或冷軋、冷拔（約占1020）方法生產(chǎn)。熱軋管用的坯

4、料有圓形、方形或多邊形的錠、軋坯或連鑄管坯，管坯質(zhì)量對管材質(zhì)量有直接的影響。熱軋管有三個基本工序：在穿孔機上將錠或坯穿成空心厚壁毛管；在延伸機上將毛管軋薄，延伸成為接近成壁厚的荒管；在精軋機上軋制成所要求的成品管。軋管機組系列以生產(chǎn)鋼管的最大外徑來表示,無縫鋼管生產(chǎn)方法（括號中數(shù)字為創(chuàng)制年代 ）,生產(chǎn)無縫管的方式,一、自動軋管生產(chǎn) 生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機、自動軋管機、均整機、定徑機和減徑機等組成。 其生產(chǎn)流程圖如圖一所示：,穿孔機 常用的二輥斜軋穿孔過程見圖2。圓管坯穿軋成空心的厚壁管（毛管），兩個軋輥的軸線與軋制線構(gòu)成一個傾斜角。近年來傾斜角已由612增至1317,使穿孔速度加快。生產(chǎn)直徑250m

5、m以上鋼管，采用二次穿孔,以減少毛管的壁厚。帶主動旋轉(zhuǎn)導(dǎo)盤穿孔、帶后推力穿孔、軸向出料和循環(huán)頂焊等新工藝也取得一定的發(fā)展,從而強化了穿孔過程,改進了毛管質(zhì)量。,自動軋管機 把厚壁毛管軋成薄壁荒管。一般經(jīng)23道次，軋制到成品壁厚,總延伸率約為1.82.2。70年代以來，用單孔槽軋輥、雙機架串列軋機、雙槽跟蹤軋制和球形頂頭等技術(shù)，都提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了軋管機械化。 均整機 結(jié)構(gòu)與穿孔機相似。均整的目的在于消除內(nèi)外表面缺陷和荒管的橢圓度，減少橫向壁厚不均勻。近年采用三輥均整機，提高了均整機變形量和均整效率。 定徑機 由312架組成，減徑機由 1224架組成，減徑率約達(dá)328。50年代出現(xiàn)的張力減徑

6、機,在調(diào)整輥速和減徑的同時，以適當(dāng)?shù)膹埩刂票诤?。新型張力減徑機一般用三輥式，有1828架，最大減徑率達(dá)80，減壁率達(dá)44，出口速度達(dá)每秒18mm。張力減徑機有兩端增厚的缺點，可用“頭尾端部突加電氣控制”或微張力減徑消除。 自動軋管機組 常用系列有外徑為100mm、140mm、250mm和400mm四種,生產(chǎn)外徑17426mm鋼管。機組的特點是在穿孔機上實現(xiàn)主要變形，規(guī)格變化較靈活，生產(chǎn)品種范圍較廣。由于連續(xù)軋管技術(shù)的發(fā)展，已不再建造140mm以下的機組。,二、連續(xù)軋管生產(chǎn),連續(xù)軋管生產(chǎn) 生產(chǎn)設(shè)備由穿孔機、連續(xù)軋管機、張力減徑機組成。工藝流程見圖1。圓坯穿成毛管后插入芯棒，通過79架軋輥軸線互

7、呈90配置的二輥式軋機連軋。軋后抽芯棒，經(jīng)再加熱后進行張力減徑,可軋成長達(dá)165m的鋼管。140mm連續(xù)軋管機組年產(chǎn)4060萬噸，為自動軋管機組的24倍。這種機組的特點是適于生產(chǎn)外徑168mm以下鋼管,設(shè)備投資大,裝機容量大,芯棒長達(dá)30m,加工制造復(fù)雜。70年代后期出現(xiàn)的限動芯棒連續(xù)軋管機（MPM）,軋制時外力強制芯棒以小于鋼管速度運動，可改善金屬流動條件，用短芯棒軋制長管和大口徑鋼管。,三、三輥軋管生產(chǎn),三輥軋管生產(chǎn) 主要用于生產(chǎn)尺寸精度高的厚壁管。這種方法生產(chǎn)的管材，壁厚精度達(dá)到 5，比用其他方法生產(chǎn)的管材精度高一倍左右。工藝流程見圖4。60年代由于新型三輥斜軋機的發(fā)明，這種方法得到迅速

8、發(fā)展。新軋機特點是軋到尾部時迅速轉(zhuǎn)動入口回轉(zhuǎn)機架來改變輾軋角，從而防止尾部產(chǎn)生三角形，使生產(chǎn)品種的外徑與壁厚之比，從12擴大到35，不僅可生產(chǎn)薄壁管，還提高了生產(chǎn)能力。,三輥軋管生產(chǎn)流程,四、頂管生產(chǎn),頂管生產(chǎn) 傳統(tǒng)的方法是方坯經(jīng)水壓穿孔和斜軋延伸成杯形毛管，由推桿將長芯棒插入毛管杯底，順序通過一系列孔槽逐漸減小的輥式模架，頂軋成管。這種生產(chǎn)方法設(shè)備投資少，可用連鑄坯，能生產(chǎn)直徑達(dá)1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生產(chǎn)效率低,壁厚比較厚，管長比效短。出現(xiàn)CPE法的新工藝后,管坯經(jīng)斜軋穿孔成荒管，收口后頂軋延伸成管，克服了傳統(tǒng)方法的一些缺點，已成為無縫管生產(chǎn)中經(jīng)濟效益較好的方法。,五、擠壓管生產(chǎn),擠壓管生產(chǎn) 首先將剝皮圓坯進行穿孔或擴孔，再經(jīng)感應(yīng)加熱或鹽浴加熱，并在內(nèi)表面涂敷潤滑劑送入擠壓機,金屬通過?？缀托景糁g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，由于模具材料、潤滑劑、擠壓速度等得到改進，擠壓管生產(chǎn)也有所發(fā)展。,擠壓管生產(chǎn)流程,六、冷拔、冷軋管生產(chǎn),冷軋、冷拔管生產(chǎn) 用于生產(chǎn)小口徑薄壁、精密和異形管材。生產(chǎn)特點是多工序循環(huán)工藝。用周期式冷軋管機冷軋,其延