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不銹鋼無縫管生產的工藝之斜連軋管技術特點

來源:至德鋼業 日期:2020-07-26 03:17:43 人氣:1299

  斜連軋工藝是一種新型的不銹鋼無縫管生產工藝,能夠在1臺設備上實現穿孔一軋管工藝。浙江至德鋼業有限公司介紹了斜連軋設備的結構,斜連軋工藝的特征、流程以及與傳統軋管工藝的區別,同時介紹了利用斜連軋試驗機組展開試驗研究的情況。該工藝的優勢在于:只需1臺設備就可完成無縫鋼管的穿孔和軋管,工藝流程短,生產效率高,節能環保,投資少,成本低。經試驗證明:該工藝切實可行,在生產難變形金屬時具有一定的競爭優勢。


  節能、環保、短流程是目前不銹鋼無縫管生產探索的方向之一,但是新工藝、新方法、新理論的探索難度較大,近10多年以來未能有大的發現和突破。金屬斜連軋工藝是在太原科技大學的三輥聯合穿軋工藝和德國公司的3RCM型三輥聯合穿軋工藝理論研究的基礎上提出的。三輥聯合穿軋和3RCM型三輥聯合穿軋工藝名稱相近,但工作原理大相徑庭。太原科技大學的三輥聯合穿軋工藝是在1組軋輥上實現穿孔和軋管等多道工序,即將穿孔、軋管、均整3道工序在1個工藝過程中連續完成;軋輥變形區分為5段,即咬入、穿孔、擴徑、軋管與均整,芯棒由錐形頂頭和圓柱芯棒組合而成。德國公司的聯合穿軋工藝同樣是在1臺主機、1組軋輥上完成穿軋,不過是先正向穿孔,穿孔后毛管反向返回主機進行軋管。顯然,前者實現了在1組軋輥上斜軋連軋的關系,但又不屬于真正的斜軋連軋,因為其穿孔與軋管只能在同一組壓下裝置下進行,互相產生干擾;后者減少了傳統的設備,但仍屬傳統三步軋管工藝,并非穿軋一體化,且運動復雜,不具備工藝的先進性。


  斜連軋工藝是在2組(或2組以上)斜軋軋輥上進行軋制,金屬在2組(或2組以上)軋輥之間實現連軋關系。斜連軋工藝是不銹鋼無縫管生產中的一種嶄新的工藝,也是對二步軋管工藝新的探索。


  目前,全球采用斜軋方法生產不銹鋼無縫管基本是傳統的三步成型(穿孔一軋管一定/減徑)軋管工藝模式。自1886年6月曼氏兄弟在德國建立不銹鋼管廠成功軋出第1根穿孔坯,120多年來,在這一模式下延伸出各種工藝達30余種,圖是所示為目前典型的無縫鋼管生產工藝之一;而CPS(斜軋穿孔+張力減徑)軋管工藝,則是典型的二步軋管工藝,即只有斜軋錐形穿孔和張力減徑兩個變形工序,而沒有軋管工序的生產方法,是20世紀90年代由德國曼內斯曼一德馬克公司提出,隨后由先生在南非不銹鋼管廠進行CPS工藝的工業性試驗,后因在生產壁厚8mm以下的鋼管時螺旋印難以消除而未獲成功,而后由意大利公司在穿孔機與張力減徑機之間安裝了1臺3機架MPM軋管機以解決薄壁管生產問題。圖所示為斜連軋工藝生產不銹鋼無縫管流程,由圖可見斜連軋工藝將穿孔一軋管道次合二為一,屬于典型的二步軋管工藝。


  斜軋理論研究取得的成果往往是建立在新工藝、新材料的發明與進步基礎上。工藝和設備的創新直接帶來后續的理論研究、材料研究、過程模擬分析等進一步的研究發展。從國內外研究的重點和方向來看,主要集中在采用不同方法和手段對現有斜軋工藝變形機理、成型理論以及對新材料在軋制中的組織演變和材料性能的研究。這些研究方法和思路為新工藝的發展和研究提供了明確的指向。從目前的信息資料看,浙江至德鋼業有限公司提出的一種不銹鋼無縫管生產方法,屬于斜連軋工藝,但沒有考慮穿孔問題。而這種工藝未能進一步地展開研究和分析,也未能見到相關的設備或試驗裝置的報道,只是一種設想。瑞典SKF集團廠于1986年設計并試驗完成的裝置是一種不完整的斜連軋型式,其軋輥是從動的,目前常作為軋管機上的一個附加裝置存在;作為一種預軋裝置,它的變形量相對較小,甚至可以認為是荒管人口的抱芯輥裝置。經實踐檢驗,目前國內軋管機組雖然在設計時有NEL裝置,但現在大多不再使用,主要是不便于換輥和軸向調整;當生產規格較多時,小軋輥的調整時間長,預軋效果不佳。另外,關于矯直和定徑的研究,以前在技術交流中有學者和技術人員認為它具有斜連軋的特征,可以認為是冷斜連軋,但是由于變形較小,它又不是一種有效形式的金屬斜連軋,僅僅是金屬小變形量或局部塑性加工的材料成型過程。總之,目前來看國內外對于金屬斜連軋尚缺乏相關的研究。


   系統地分析不銹鋼無縫管發展歷史,深入開展斜軋理論和試驗研究,是提出新型斜連軋工藝的基礎。具有穿孔和軋管過程連續加工的新型斜連軋工藝的提出前期也僅僅是一種設想,由于同行間的交流使得這種思想在小范圍內獲得認可,文獻在關于消除斜軋鋼管內表面螺旋道的探索中曾經提出斜軋連軋的設想。這種設想和本研究是相互獨立展開的,而國內外就斜連軋的其他研究目前鮮見報道。


本文標簽:不銹鋼無縫管 

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