无缝钢管的轧制共22页
无缝钢管的制作步骤是怎样的呢
无缝钢管的制作步骤是怎样的呢无缝钢管的生产工艺圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。
热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。
冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。
热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
详情可以参考：无缝钢管/无缝钢管的制作工艺1.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库2.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。
在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。
它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。
计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。
②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。
无缝钢管制管工艺流程
无缝钢管制管工艺流程
无缝钢管的制管工艺流程主要包括以下几个步骤：
1. 圆管坯加热：将圆管坯加热至所需温度，加热方式可根据实际情况选择，如电感应加热、燃气加热等。
2. 穿孔：将加热后的圆管坯穿孔成无缝钢管的初胚。
3. 轧制：将穿孔后的初胚进行多道次的轧制，以使其成为所需规格和形状的无缝钢管。
4. 定径：通过定径机对轧制后的无缝钢管进行定径处理，使其达到标准要求的尺寸和精度。
5. 矫直：对定径后的无缝钢管进行矫直，以消除其弯曲和扭曲。
6. 冷却：将矫直后的无缝钢管进行冷却处理，使其达到所需的使用温度。
7. 酸洗或喷砂：对无缝钢管表面进行清洁处理，以去除其表面的氧化皮、铁锈等杂质。
8. 涂油或镀锌：根据需要，对无缝钢管进行涂油或镀锌等表面处理，以提高其耐腐蚀性能和使用寿命。
9. 质量检测：对制管过程中的无缝钢管进行质量检测，包括尺寸、外观、壁厚、硬度等方面的检测，确保其符合标准要求。
10. 成品入库：将检测合格的无缝钢管进行包装、标识、入库等处理，以便后续的运输和使用。
以上是制管工艺流程的简要介绍，实际生产中可能根据不同的原料、规格和要求有所调整和优化。
无缝钢管斜轧原理
无缝钢管斜轧原理无缝钢管斜轧原理，轧制压力、顶头轴向负荷、轧制扭矩和轧制功率是钢管斜轧机工具设计和设备设计中的主要参数。
由于斜轧过程中存在有必要应变和多余应变两类变形，因此使得斜轧时力能参数的计算复杂化。
目前对这一问题尚不能在理论上做严格的数学处理，而只能用各种近似的简单的处理方法，并忽略多余应变的影响，把复杂的应变情况理想化。
计算斜轧机制功率的方法与步骤：（1）金属对轧辊的压力计算；（2）单位能耗曲线计算。
无缝钢管斜轧原理，按金属对轧辊的压力计算，即根据求出的总轧制力，算出轧制力矩和轧制功率。
为求总压力，计算金属的变形抗力和平均单位压力。
斜轧机轧制力计算公式目前有四种类型：（1）借用纵轧板材的单位压力公式；（2）根据斜轧本身的变形特点，用塑性力学的工程计算法推导出的理论式；（3）用数值法导出的理论式，如有限元法、上限法、变分法；（4）经验公式。
第一种方法虽然是把斜轧过程简化成纵轧过程，却不甚合理，但这种方法，目前仍被很多工程界采用，后两种根据斜轧特点所推导的理论式，由于在推导中做了大量的简化设定，其准确性有待于实践验证。
可以按接触面积计算，为计算总轧制压力，由于沿变形区长度，接触面积的宽度是变化的，在接触面积变化时需将变形区长度分成若干等分，而将接触面积近似的看做成一梯形，从而总的接触面积为各梯形面积之和。
无缝钢管斜轧原理，变形速度及变形程度的确定，材料变形抗力的大小与变形过程中的变形温度、变形速度和变形程度有关。
对于斜轧穿孔过程中，变形区的温度变化不太显著，而变形速度与变形程度对不同断面差别较大。
因此在确定斜轧穿孔的变形抗力时，应将变形区划分为若干区段，分段计算其变形速度与变形程度，根据各段的不同情况确定相应的变形抗力。
无缝钢管斜轧单位压力计算，斜轧过程中金属处于明显的三向应力和三向应变状态。
这种空间应力应变状态如简化成平面问题或轴对称问题来分析求解，都会产生很大误差，按三维问题求解。
斜轧螺旋轧制都具有一个共同的特点，就是金属在同一变形区内受到轧辊与顶头的周期连续作用而产生形状与尺寸的变化。
《钢管轧制》ppt课件
送进角：使 轧件既旋转 又前进
碾轧角：决议孔型 尺寸，调理变形过 程和钢管尺寸
轧制过程：芯棒插入穿孔后的毛管中——抽出芯 棒——回炉加热——减径或定径〔回转定径机〕
轧制特点：内外表平滑；外径与壁厚尺寸精度高而均匀，适宜消 费高精度￠40~200，壁厚4~50mm的碳素钢合金钢高合金钢
四、顶管机组
• 工艺流程：热轧方坯——加热——水压机冲成杯 型毛管——退出冲头推出毛管——加热——顶管 机顶管——均整——抽掉芯棒——锯切毛管底 部——定径——精整
附属设备多；砂封安装易出缺点，优熄点灭维：室修上，下加困都热有时
难
间短；管坯有间
隔加热均匀；机
械化程度高
• 〔3〕步进式加热炉
缺陷：烧损较大， 维修困难，加热 才干小
• 〔4〕分段式快速加热炉
特点：炉膛小炉温 高；加热时间短， 烧损小；能实现全 面机械化
缺陷：炉体大， 只能加热 2.5~3m的轧件， 可整装入炉， 出炉分切
• 三、管坯加热： • 1〕加热制度：碳素钢：穿孔温度：
100~1260℃；合金钢稍低，选择塑性变形 最好得温度区间。
• 〔1〕、加热速度 • 〔2〕、加热炉 • 2〕管坯加热炉 • 〔1〕斜底式延续加热炉
• 〔2〕环形转底式 • 加热炉
• 优点：不用人工翻钢，减轻劳动强度；密
封性好；氧化皮少；加热时间短。缺陷：
• 轧制过程中，当任务机架移到后极限位置时，把管料送 进一小段，称送进量。任务机架向前挪动后，刚送进的 管料以及原来处在任务机架两极限位置之间尚未加工终 了的管体，在由孔型和芯棒所构成的尺寸逐渐减小的环 形间隙中进展减径和管壁压下。当任务机架挪动到前极 限位置时，管料与芯棒一同回转60。～90。。任务机架 反向挪动后，正行程中轧过的管体受孔型的继续轧制而 获得均整并轧成一部分管材。轧成部分的管材在下一次 管料送进时分开轧机。
《钢管轧制》课件
冷却设备的种类较多，根据冷却方式的不同可以分为多种类型，如水 冷、风冷、油冷等。
03
冷却设备的技术参数包括冷却速度、冷却均匀性等，这些参数的选择 直接影响钢管的性能和质量。
04
为了确保冷却设备的正常运行和钢管的质量，需要定期对冷却设备进 行维护和保养，检查冷却介质的质量和流量。
其他辅助设备
其他辅助设备包括矫直机、剪切机、检验设备等，这些 设备在钢管轧制过程中起到重要的辅助作用。
加热炉的性能参数包括加热速 度、温度均匀性、燃料消耗等 ，这些参数直接影响钢管的轧 制质量和生产效率。
为了确保加热炉的稳定运行和 钢管的质量，需要定期对加热 炉进行维护和保养，检查炉衬 、燃烧器等关键部件。
轧机
轧机的种类也较多，根据用途和结构可以分为 多种类型，如二辊轧机、三辊轧机、多辊轧机
等。
为了确保轧机的正常运行和钢管的轧制质量，需要定 期对轧机进行维护和保养，检查轧辊、轴承等关键部
冷却
冷却方式
选择适当的冷却方式，如自然冷却、 水冷等，以控制钢管的冷却速度和组 织转变。
冷却工艺参数
冷却效果检测
对冷却后的钢管进行质量检测，确保 冷却效果符合要求。
根据钢管的材质和规格设定合理的冷 却工艺参数，如冷却时间、水温等。
矫直与切头尾
矫直目的
通过矫直工序消除钢管在轧制过 程中产生的弯曲和扭曲。
矫直设备
选用适合钢管矫直的设备，如矫 直机。
切头尾
切除钢管的两端不规则部分，保 证产品长度和外观质量。
03
钢管轧制设备
加热炉
加热炉是钢管轧制过程中的重 要设备之一，其主要功能是将
钢坯加热至轧制所需温度。
加热炉的种类繁多，根据燃料 和加热方式的不同可以分为多 种类型，如燃气加热炉、电加
无缝钢管的轧制
硬度检测
检测无缝钢管的硬度，以评估其材料的硬度和工艺处理效果。
06
无缝钢管的未来发展与 挑战
新技术应用
01
自动化和智能化技术
02
新材料应用
随着工业4.0和智能制造的发展，无缝 钢管轧制过程将更加自动化和智能化 ，提高生产效率和产品质量。
随着新材料技术的不断发展，新型材 料如高强度、高耐腐蚀性、高导电性 等材料将逐渐应用于无缝钢管的生产 中，满足更广泛的应用需求。
03
高效轧制技术
研究和发展更高效的轧制技术，如高 速轧制、低温轧制等，以降低能耗和 减少生产成本。
环保要求
严格的环境法规
随着全球环保意识的提高，各国政府将制定更为严格的环保法规， 要求无缝钢管行业降低污染排放和提高资源利用率。
绿色生产技术
无缝钢管企业需要积极推广和应用绿色生产技术，如废气处理、废 水循环利用等，以实现清洁生产和可持续发展。
根据无缝钢管的用途和要求选 择合适的表面处理方法
外观检测
01
02
03
表面质量
检查无缝钢管表面是否光 滑、无划痕、无裂纹、无 气泡等缺陷。
颜色均匀性
检查无缝钢管的颜色是否 均匀一致，无明显色差。
弯曲度
检查无缝钢管的直线度和 弯曲度，确保满足工艺要 求。
轧辊调整
轧辊间距
01
根据不同规格和工艺要求，调整轧辊间距，确保钢管的壁厚和
直径符合标准。
轧辊硬度
02
选择合适的轧辊硬度，以适应不同材质和规格的钢锭，提高轧
制效率和产品质量。
轧辊平衡
03
确保轧辊在高速旋转时保持平衡，减少振动和噪音，延长轧辊
使用寿命。
03
无缝钢管的轧制过程
轧制原理PPT课件
冷加工时，由于加工硬化和微裂纹的产生，金属密度略有 减小，但是各种金属和合金冷加工时密度通常只减小0.1～ 0.2%，当进行中间退火和最终退火时，由于产生再结晶， 密度将增加到接近加工前的数值。
第10页/共210页
1.3 体积不变条件
第20页/共210页
1.7 最小阻力定律
• 如果变形体各质点有向各个方向移动的可能，则变形体 的每个质点将朝阻力最小的方向移动。
中性面
中性角
第21页/共210页
1.8 工具形状对变形的影响
• 由于轧辊呈圆柱状，会造成金属在宽度和长度方向的流 动阻力不同，金属横向流动的阻力是平行于辊面且与流 动方向相反的摩擦力，而纵向流动阻力是摩擦力的水平 分量与正压力水平分量的代数和，根据最小阻力定律， 就会影响宽展与延伸之比。
第11页/共210页
1.4 轧件变形程度
轧件在高度、宽度和长度三个方向的变形分别称为：压 下、宽展和延伸。
• 绝对变形量
h h0 h1
b b1 b0
l l1 l0
第12页/共210页
1.4 轧件变形程度
• 相对变形量
工程应变
真应变
变形系数
rh
h0 h1 h0
100%
h
b1 b1'' a(b1''' b1'' )
根据侧面凸出程度的不同系数a可取1/2～2/3。
第30页/共210页
3. 3 影响宽展的因素
(1) 压下
压下是形成宽展与延伸的原因，压下量增加，高向 压下来的金属体积增加增加，所以宽展增加；同时，随 着压下量增加，变形区长度增加，使纵向塑性流动阻力 增加，根据最小阻力定律，金属沿横向运动的趋势增大， 因而使宽展增加。此时压下率也增加。
无缝钢管穿孔轧制
不锈钢无缝钢管穿孔轧制工程技术教材目录一、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类 2---5二、曼氏穿孔机的穿孔原理 6----8三、不锈钢无缝钢管斜轧穿孔的工作特点 9----11四、穿孔荒管缺陷的产生与注意事宜（不锈钢） 12----15一、钢、钢管、钢管轧机及穿孔机的分类1、钢分类1.1按化学成分分类：非合金钢、低合金钢、合金钢。
我们这里讲到的不锈钢属于合金钢中“特殊质量合金钢”中的“不锈、耐腐蚀和耐热钢”。
不锈钢按金相组织一般分为：马氏体（例：1Cr13-410）、铁素体(例：1Cr17-430) 、奥氏体(例：1Cr17Mn6Ni5-201、1Cr17Ni7-301、0Cr18Ni9-304)、奥氏体+铁素体双相钢(00Cr25Ni6Mo2N-SUS329JE)、沉淀硬化不锈钢。
马氏体和铁素体型的铬不锈钢，俗称“不锈铁”1.2钢产品分类：钢的工业产品、钢的其他产品钢的工业产品分类：A、初级产品---------液态钢或钢锭B、半成品------------有轧制或锻造钢锭获得C、轧制成品和最终产品D、锻制条钢实际关联较多的：（1）条钢（2）盘条（3）扁平产品（4）钢管（弯曲度5mm/米）：无缝钢管、焊管。
中空型材、中空棒材。
2、钢管分类：无缝钢管、焊管无缝钢管：由钢锭、管坯或钢棒穿孔制成的没有缝的钢管。
用铸造方法生产的管子称铸钢管。
在无缝钢管中是按用途及材料综合分类的，按材料分为碳钢和不锈钢（习惯叫法，不是国际分类）在不锈钢无缝钢管中，国内主要有以下一些（按标准号顺序排列）GB/T3089 不锈耐酸极薄壁无缝钢管GB/T3090 不锈钢小直径无缝钢管GB/T13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T14975 结构用不锈钢无缝钢管GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管3、钢管轧机及穿孔机的分类对于碳钢管、无缝钢管的生产方式既有共同的，也有各自特点。
我国无缝钢管生产始于1953年，在鞍钢由前苏联援建的140自动轧管机组。
无缝钢管的热轧工艺
无缝钢管1、无缝钢管得制造加工方法:(1)热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库(2)冷拔(轧)无缝钢管:圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库2、热轧(1)热轧得概念:热轧(hot rolling)就是相对于冷轧而言得,冷轧就是在再结晶温度以下进行得轧制,而热轧就就是在再结晶温度以上进行得轧制。
(2)热轧得优缺点优点:a、热轧能显著降低能耗,降低成本。
热轧时金属塑性高,变形抗力低,大大减少了金属变形得能量消耗。
b、热轧能改善金属及合金得加工工艺性能,即将铸造状态得粗大晶粒破碎,显著裂纹愈合,减少或消除铸造缺陷,将铸态组织转变为变形组织,提高合金得加工性能。
c、热轧通常采用大铸锭,大压下量轧制,不仅提高了生产效率,而且为提高轧制速度、实现轧制过程得连续化与自动化创造了条件。
缺点:a、经过热轧之后,钢材内部得非金属夹杂物(主要就是硫化物与氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。
分层使钢材沿厚度方向受拉得性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。
焊缝收缩诱发得局部应变时常达到屈服点应变得数倍,比荷载引起得应变大得多。
b、不均匀冷却造成得残余应力。
残余应力就是在没有外力作用下内部自相平衡得应力,各种截面得热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。
残余应力虽然就是自相平衡得,但对钢构件在外力作用下得性能还就是有一定影响。
如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利得作用。
c、热轧不能非常精确地控制产品所需得力学性能,热轧制品得组织与性能不能够均匀。
其强度指标低于冷作硬化制品,而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品,而低于完全退火制品。
d、热轧产品厚度尺寸较难控制,控制精度相对较差;热轧制品得表面较冷轧制品粗糙Ra值一般在0、5～1、5μm。