《材料成型工艺学》习题

1.钢管按生产方法分类：热轧（挤压）、焊接、冷加工。

2.冷加工是获得高精度、高表面光洁度、高性能管材的重要方法，包括有冷轧、

冷拔、冷张力减径和冷旋压等。

3.壁厚系数（D／S）:外径与壁厚之比。

4.热轧无缝管的加工基本工序：穿孔、轧管、定（减）径。

5.锥辊式穿孔机（菌式）优点：1）锥形辊的直径沿穿孔变形区是逐渐增加的，

轧件前进和轧辊配合好，减少滑动，促进纵向延伸，减轻扭转变形和横锻效应，可穿塑性较差的高合金管坯2）主动大导盘，穿孔效率高；3）延伸系数=6；4）咬入条件好5）大送进角，提高生产能力。缺点：更换规格不便。

6.穿孔比:空心坯长度与内径比. （毛管长度/内径）

7.轧管方法四大类: 纵轧、斜轧、周期、顶管。

8.限动芯棒连轧管机结构：在轧制过程中芯棒均以设定的恒定速度进行，在轧

制快结束时，钢管从脱管机拖出。芯棒由限动机构带动而快速返回。在轧制过程中均以低于第一架金属轧出速度的恒定速度前进，实践证明：芯棒速度应大于第一机架的咬入速度，而低于第一机架的轧出速度。优点（与全浮动相比）①芯棒短，每组芯棒少4～5根；②不需设脱棒机；③无“竹节膨胀”；

④尺寸精度高，长度长；⑤延伸系数大 =6～10；⑥力能消耗只是全浮动1/3。

缺点:回退芯棒时间长,影响生产率.

9.减径机的作用：①无张力减径机：减径、延伸、扩大规格②张力减径机：

减径、减壁、大大扩大规格、大延伸、且加大来料的重量、轧制更长的产品。

10.张力减径机对前部工序的影响：减少前部工序的变形量；减少前部工序规格

数；减少工具储备。

11.张减管端偏厚：原因：轧件首尾轧制时都是处于过程的不稳定阶段；影响因

素（ppt）

克服方法①改进设备设计，尽量缩小机架间距；②改进工艺设计，尽量加长减径机轧出长度；③改进电机传动特性，增加刚性；④提拱两端壁厚较薄的轧管料；⑤“无头轧制”。

张减机在经济上使用合理的条件:进入减径机的来料长度应在18～20m以上，在经济上才是合理的。所以，使用张减机须提供足够长的荒管。

12.送进角：轧辊轴线与轧制线在主垂直面上投影的夹角。(轧辊轴线和轧制线两

者在包含轧制线并以轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离为法线的平面上投影的夹角。)

13.辗轧角：轧辊轴线与轧制线在轧制主平面上的投影的夹角。(轧辊轴线和轧制

线两者在包含轧制线和轧辊调整回转中心到轧制线的垂直距离在内的平面上投影的夹角。)

14.单位螺距：轧件每被加工一次前进的距离（x轴方向）

15.斜轧轴向滑动系数的提高办法：加大送进角；降低轧辊转速；加大辊径；减

小入口辊面对轧制线的张角；降低延伸系数；增加顶头前径缩率；采用顶头润滑剂；以主动旋转导盘代替导板。

16.斜轧变形区及其作用（图）①穿孔准备期：实现一次咬入；增加接触面积，

增加摩擦力，提高曳入力为二次咬入创造条件；压缩管坯直径；②穿孔区：穿孔；压缩管坯壁厚；扩大内径；二次咬入；延伸。③均整区: 均匀壁厚；

平整毛管内外表面；④规圆区：规圆毛管。

17.孔腔形成：指斜轧（横轧、横锻）实心工件过程中，金属内部产生的纵向内

撕裂（或称旋转横锻效应）。

18.实际形成孔腔的原因：①外端的影响： ②表面变形：

19.临界径缩率：斜轧穿孔时刚刚出现撕裂时的压下率。 影响因素:送进角、单位压下量、椭圆度。 提高临界径缩率的方法：增大送进角；增大单位压下率；增加顶头前伸量，增加轴向阻力；减小椭圆度；减小变形区长度 。

20.斜轧穿孔时咬入特点：①轧件必须旋转和前进；②有两次咬入；③实现咬入必需满足纵向力平衡条件和切向力矩平衡条件

21.改善第一次曳入条件方法：增加摩擦力；减小轧辊入口锥辊面锥角；增大轧辊直径；增加轧辊数目；轧件与轧辊接触宽度要适当；

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εεε>>斜轧穿孔的最佳工艺条件：应使顶头前实际径缩率满足以下条件，做到既顺利咬入，又保证穿孔件不过早出现孔腔：

23.斜轧穿孔机轧辊组成及其作用：① 曳入锥：咬入管坯，并实现管坯穿孔；② 辗轧锥：实现毛管减壁、平整毛管表面、均匀壁厚、规圆毛管；③ 压缩带：从曳入锥到辗轧锥的过渡作用。

24.斜轧穿孔顶头组成及其作用：①鼻尖：穿孔时对准管坯定心孔，防止穿偏、给管坯中心施加一个轴向压力，防止过早形成孔腔；②穿孔锥：穿孔、减壁；③平整段（均壁锥）：均壁、平整毛管内表面；④ 反锥：防止毛管脱出顶头时产生内滑伤；平衡作用。

25.管材纵轧变形区: ①带顶头－芯棒轧制: 减径区: 减壁区：②无顶头－芯棒轧制: 变形区由两个或三个轧辊孔槽组成，仅有一个减径区(一般减径：张力减径：)

26.孔型严密性：指孔型的封闭状态程度. 影响孔型严密性的因素: 孔型宽高比, 孔型开口角.

27.管材纵轧的变形参数: 纵向：延伸率; 横向：减径率; 径向：减壁率. 原因：因为管体纵轧有相当一部分压扁存在，所以单纯的“压下”已不能完全反映实际变形，而改用平均直径减缩率表示。 孔型的宽度也不取决于金属的宽展，而完全取决于管体的压扁扩展程度。因为这时实际的金属宽展值与压扁的扩展值相比太小了，可以略而不计。所以纵轧的基本变形参数是延伸率、减径率和减壁率。

28.轧制直径：轧件出口断面轧槽上某点的线速度与轧件出口速度相等，该点称为中性点。中性点对应的轧辊直径叫轧制直径。

29.条件滑动系数：轧件出口速度与轧槽的平均切线速度之比。

30.动态张力系数：衡量机架间秒流量不等的程度的系数

31.影响轧制直径的因素：轧件的相对壁厚； 辊径大小； 孔型的宽高比； 顶头或芯棒的形状和使用方法； 工具接触表面的摩擦系数； 变形区的前后张力； 变形程度； 沿孔型宽度的均匀性。

32.浮动芯棒连轧管机的毛管“竹节鼓胀”定义：浮动芯棒连续轧管机轧制的毛管首尾，无论是直径、壁厚还是横截面积都偏大，形状类似竹节，叫竹节性鼓胀现象。 产生原因：产生在轧件逐渐充满连轧机组和最后逐渐离开连轧机组的过程中，此时变形条件不稳定，尺寸波动较大 。（芯棒运行速度的影响；电机特性 ） 克服办法：改善电机特性，增加刚性，减小恢复时间； 采用自动控制系统，在首尾轧制时，加大轧机压下量； 控制轧辊转速，如端部壁厚控制装置，减少前两架转速； 改善工艺变形条件，提高芯棒表面的光洁度，加强芯棒润滑; 采用限动芯棒;以主动旋转导盘代替导板.