无缝钢管的热轧工艺

无缝钢管1.无缝钢管的制造加工方法：脱三辊斜轧、连轧或挤压→加热→穿孔→（1）热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→入库标记水压试验（或探伤）→→→定径（或减径）→冷却→矫直→管（镀涂油酸洗→打头穿孔→→退火→（轧）（2）冷拔无缝钢管：圆管坯→加热→→→标记矫直热处理→→水压试验（探伤）铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→入库2.热轧

（1）热轧的概念:热轧（hot rolling）是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

(2)热轧的优缺点

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的能量消耗。

b.热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，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，提高合金的加工性能。

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、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件。

缺点：

a.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，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的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。

b.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的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。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。．

热轧制品的组织和性能不能够c.热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能，塑性指标高于冷作均匀。其强度指标低于冷作硬化制品，而高于完全退火制品; 硬化制品，而低于完全退火制品。热轧制品的表面较冷轧制品d.热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差; ～1.5μm。因此，热轧产品一般多作为冷轧加工的坯料。粗糙Ra值一般在0.5

3.轧机简介

600mm～8mm成卷热轧带钢的工艺。带钢宽度在带钢热轧机上生产厚度为1.2年600mm的称为宽带钢。第一台带钢热连轧机于1905以下称为窄带钢；超过200mm的带钢。在美国投产，生产宽

年以前热带钢热轧机的技术经济指标优越，发展很快。在工业发达国家，1950左右。热轧带钢的原年代已达50%轧宽带钢的产量约占钢材总产量的25%,70 。130料是连铸板坯或初轧板坯，厚度为～300mm的带钢，并卷成钢卷。25.4mm,送到轧机上轧成厚1.00～板坯在加热炉中加热后其主要用途是作冷轧带钢、不锈钢和硅钢等。轧制的钢种有普通碳钢、低合金钢、焊管、冷弯和焊接型钢的原料；或用于制作各种结构件、容器等。轧机组成：

带钢热轧机由粗轧机和精轧机组成。粗轧机组分半连续式、3/4连续式和全连续式三种:①半连续式有一台破鳞（去掉氧化铁皮）机架和1台带有立辊的可逆式机架；②3/4连续式则除上述机架外，还有2台串列连续布置机架；③全连续式由6～7台机架组成。精轧机组均由5～7台连续布置的机架和卷取机组成。带钢热轧机按轧辊辊身长度命名,辊身长度在914mm以上的称为宽带钢轧机。精轧机工作辊辊身长度为1700mm的，称为1700mm带钢热轧机，这种轧机能生产1550mm宽的带钢卷。带钢热轧按产品宽度和生产工艺有四种方式：宽带钢热连轧、宽带钢可逆式热轧、窄带钢热连轧以及用行星轧机热轧带钢。

4.减径机的工艺原理及主要问题人们在无缝钢管生产的三大机组——穿孔机组、定减径机组中，轧管机组、新型顶管机顶管机组、一直十分关注轧管机的研究，先后开发出自动轧管机组、MPMMM）、三辊轧管机组、连轧管机组（包括浮动芯棒、限动芯棒组（CPE轧管机组、改进型三辊轧管机组。但对、AccuRoll 和半浮动芯棒连轧管机组等）而定减径机一直使用二年代初才提出菌式穿孔机。世纪于穿孔机组，仅在2080新型三辊世纪辊式和三辊式，直到2090年代初才提出三辊可调式定径机技术。它可调式定径机技术是为满足现代钢管生产高效、优质、低耗的要求而开发的，的开发成功也为无缝钢管的生产注入新的活力。张力减径机技术的发展采用适当的孔型系使张减工艺主要特点是边连续多机架二

辊或三辊无芯棒纵轧，毛管外径减缩，通过机架系列中轧辊速比的调节获得预定的壁厚变化。年代无缝管机组被美国和西欧所用，这时的张减机都是二辊式，到了4020世纪年代，西德曼乃斯曼公司成功地奕用了三辊式张力减径机，从而代替世纪2050 了二辊式。张力减径机的作用将钢管轧成一定要求定径的目的是在较小的总减径率和小的单机减径率条件下，直径经过定径后的钢管，的尺寸精度和真圆度，并进一步提高钢管外表面质量。偏差较小，椭圆度较小，直度较好，表面光洁。定径机工作机架数目较少，一般，增加定径机架数可扩大产品规

格，给生产带到为3--12架总减径率约为3%7% 来方便，新设计车间定径机架数一般都较多。静静除具有60mm直径小于的钢管，很难由轧管机轧成，而需要经过减径工序。以实现大管料生产小口径钢管的目定径相同的作用外，还要求有较大的减径率，架。减径5到24的，也可用来生产异型管。减径机的机架数一般较多，一般为机有两种形式：）一般微张力减径机，作用就是减缩管径，生产机组不能轧制或加工起来很1（不经济的规格；

）张力减径机，作用不但减缩管径的外径，而且可以减小钢管的壁厚，既减（2提高减径率轧制径又减壁，使机组产品进一步扩大；并可适当加大来料的重量，更长的产品。4.1张力减径机的形式定径机的形式很多，按辊数可分为二辊、三辊、四辊式定径机；按轧制方式分为斜轧回转斜轧定径机一般多配在三辊斜轧管机组中。纵轧定径机和斜轧定径机。定径机的构造与二辊或三辊斜轧穿孔机相似，只是辊型不同。与纵轧定径相比，斜轧定径的钢管外径精度高，椭圆度小，更换规格品种方便，不需要换辊，只要调整轧辊间距即可；缺点是生产率低。减径机的形式很多，按辊数可分为二辊、三辊、四辊式减径机。按机架张力大小可分为两种形式：）微张力减径机，减径过程中壁厚增加，横截面上的壁厚均匀性恶化，所以（1 50%；到总减径率限制在40%）张力减径机，减径时机架间存在张力，使得缩径的同时减壁，进一步扩大（2生产产品的规格范围，横截面壁厚均匀性也比同样减径率下的微张力减径效果，总延伸系数可40%35%75%好。总减径率最大可达到80%,减壁量一般可达到14达9以上，机架数一般可达机架。钢管定径、减径的工艺原理）压扁，开始咬入时由于孔型形状与毛管横剖面不相适应造成局部点接触，1（特点是只有断面形状的变化，压扁便首先在此开始，周长、薄厚无变化，无延伸。）减径，随着压扁的发展孔型壁与轧件接触面不断增加，至一定程度后在径（2壁厚有所增向接触应力作用下开始减径。特点是平均直径减小，毛管出现延伸，开始减。因为孔型开口处金属沿径向流动的阻力较小，这里的壁厚较槽底为大，出现横剖面上的壁厚不均。对于张力减径，不但减径，而且减壁，大大延伸。张力减径的优点、缺点4.21 张力减径的优点：）可以大大地减少减径前的钢管规格，提高轧管机组生产效率。轧管机组只（1 生产少数规格，而经张力减径后可以得到各种规格的成品钢管。）可以减少前部工序生产工具的数量、提高机组作业率。由于管坯和荒管规（2格的减少，工具、备品备件和更换时间大大减少，生产更加稳定，从而增加了作业时间。，通过张力减径可以（3）可以扩大品种规格。减径量高达80%45%，减壁量达直接生产小口径无缝钢管。（165m，可以生产长达的钢管。4）张力减径的延伸系数为6--9 张力减径的缺点：张力减径的缺点是张力减径轧制中，钢管中间部分的管壁受到张力作用而减壁，出现增厚段，这增厚头尾两端的管壁由于受不到张力或受到的张力由小变大，所以要求一般进入张力减径机的管需切掉，增加了头尾的损失，部分超过公差，子来料长度要足够长，在经济上才合理。管理计算机和过程控制机的投入使用，得以实现，这样能在更大程度上满足工艺的要使张力减径机管端增厚控制CEC求，为张力减径生产的高产、优质、低消耗开阔了更加广阔的前景。在广泛应用即可满足连轧管机的产量要的连轧管机后面配置一台张力减径机作为成型机组，这样用一种或两种连轧毛管即可生产出几百种不求，又可解决产品规格的要求，型同规格的热轧管。这标志着钢管生产的最新发展方向，使无缝钢管生产实现大

张力减径机已经在几乎各类轧管机组和中小型焊管机组上化、高速化和连续化。得到广泛的应用。4.2：三辊定径、减径机减径与二辊定径减径机相比）机架间