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继周期轧管工艺之后,世界上又先后出现了多种轧管工艺。其中包括艾哈德轧管、自动轧管、狄塞尔轧管、三辊轧管、热挤压管、连续轧管、冷拔(轧)管、热扩管等8种轧管工艺。现分别予以介绍。
1 艾哈德(Ehrhardt)轧管工艺
艾哈德于1891年发明水压冲孔工艺以生产冲孔杯状坯,并于1899年完成用芯棒将冲孔坯顶推通过一系列直径逐渐缩小的圆环以生产无缝钢管的方法。通常又称为顶管工艺。
现今特大口径无缝钢管仍采用顶管法生产,直径可达1 066 mm,20世纪80年代,曼内斯曼公司将此工艺发展为CPE工艺,主要生产中小直径无缝钢管。2 自动轧管工艺
斯蒂弗尔(Stiefel)1895年获得盘式穿孔机的专利后,台自动轧管机于1903年在美国投产,1905年采用均整机的自动轧管机组诞生。自动轧管机又称为斯蒂弗尔轧管机。之后,自动轧管机一度成为生产无缝钢管的主要机组。
3 狄塞尔轧管工艺和Accu Roll轧管工艺
Sam Diescher首先构思将旋转导盘引入二辊斜轧机代替原先的导板,以进行延伸轧管,并于1932年诞生台狄塞尔(Diescher)轧管机。半个世纪之后,美国AS公司首先将锥形辊引入斜轧管机并获得专利,1989年世界上台Accu Roll轧管机在我国烟台投入生产。
4 三辊轧管工艺
这是一种三辊斜轧管工艺,毛管在芯棒与3个辊之间被辗轧延伸,三辊轧管机又称阿塞尔(Assel)轧管机。
5 热挤压管工艺
早在曼内斯曼兄弟发明斜轧穿孔前,就已经有了采用热挤压铝材的工艺来生产无缝钢管的专利。但只是在20世纪50年代成功采用玻璃润滑剂之后,钢管的热挤压工艺才获得真正的应用和快速发展。现代热挤压钢管工艺主要用于高合金难变形管材及异型管材的生产。
6 连续轧管工艺
早在1891年美国凯洛格(Kellogg)钢管厂就已获得连续轧管机的专利。但由于众多的技术原因,这一工艺并未获得真正成功。直到20世纪50年代这种工艺才获得巨大发展,并以其高产能、率、高质量逐渐成为生产无缝钢管的主导轧机。
纵观上述多种轧管工艺,它们诞生在不同时期,经不断改进并发展自身的特点,以满足市场对产品的规格、品种、质量和不同批量的要求。并在不同时期,陆续形成各种无缝钢管生产方式。目前三辊行星轧管机(PSW)及穿孔机轧管工艺(CPS)的研制与开发,表明世界上仍在继续探索新的轧管工艺。
7 冷拔(轧)管工艺
为了扩大、补充及提高热轧无缝钢管的品种和质量,所采用的管材二次加工技术——冷拔(轧)及热扩管工艺亦得到相应发展。
早在热轧无缝钢管生产方法采用之前,冷拔工艺就已经用于焊管的二次加工。冷轧工艺是由美国Tabl Reduing公司于1931年获得专利,采用类同周期轧管机的变形工艺(机架往复运动,多道次变形),因此又称为冷皮尔格轧管机。
采用冷拔(轧)方法不仅可以生产热轧方法难以生产(或不经济)或无法生产的规格品种及高质量要求的产品,而且也可采用穿轧毛坯代替热轧生产小规格钢管及高质量的特殊品种(如轴承管、不锈钢管等)。目前我国冷拔(轧)产品占无缝钢管总产量的20%左右,远高于美国、日本、俄罗斯等国的产量。
8 热扩管工艺
热扩管工艺是生产大口径无缝钢管的主要方法,分辊式(斜轧)、拉扩式和推制式3种形式。辊式扩管扩径可达1 500mm,适合于规模生产;而推制式扩管设备简单,投资少,产量低,仅适合于小批量生产。
我国现有无缝钢管热轧成品机组36套,另有多套冷轧(拔)管机组。其中热轧管机组包括连轧管机组、自动轧管机组、周期轧管机组、精密轧管机组(Accu Roll)、圆盘轧管机组(Diescher)、三辊轧管机组、扩管机组、顶管机组及挤压管机组等九大类。也进行过三辊行星轧管机的工业性试验。还有100多台(套)生产无缝毛管的设备(主要是穿孔机),较之世界上任何一个的生产机组都多,可谓世界上无缝钢管生产机组的博物馆。
现今热轧无缝钢管生产的基本工艺是:坯料准备→加热→穿(冲)孔→ 再加热轧管→定径→精整、检查、测试(冷却、矫正、切(锯)头、取样、探伤、水压、测重称重、防腐等)→包装入库。
其中主要热变形工序是穿(冲)孔、轧管及定(减)径。穿(冲)孔主要是将实心管坯变成中空的荒管;轧管主要是减壁及控制壁厚,亦是纵向延伸变形的主要工序;定(减)径主要是减径及控制外径,同时也可调整壁厚(张力减径)。
由于轧管工序不仅是轧管纵向变形的主要工序,而且对壁厚控制,表面质量,以至整个机组的生产效率都起着至关重要的作用。因而人们已习惯于将轧管工序的名称称为该机组的型式,如连轧管机组、自动轧管机组、精密轧管机组等。
由于对无缝钢管质量的高要求及热轧钢管机组、快速发展,促使钢管精整工艺和设备进一步发展及现代化。步进式冷床、多辊式钢管矫直机、切管机及排管锯、快速铣头倒棱机、自动测长、称重、喷印及机械化捆扎装置等相继出现并广泛应用。而相关技术的发展,特别是连铸圆坯工艺的日趋成熟以及在线检测、自动控制技术的运用更加推动了无缝钢管生产技术的发展。对产品的更高质量要求及专用管材还需进一步进行热处理(正火、退火、调质等)和机加工(车丝扣、扒皮、磨光、端部加厚等)。
1.结构用无缝管(GB/T8162-2008)是用于一般结构和机械结构的无缝管。2.流体输送用无缝管(GB/T8163-2008)是用于输送水、油、气等流体的一般无缝管。3.低中压锅炉用无缝管(GB3087-2008)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝管。4.高压锅炉用无缝管(GB5310-2008)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝管。5.化肥设备用高压无缝管(GB6479-2000)是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝管。6.石油裂化用无缝管(GB9948-2006)是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝管。7.地质钻探用钢管(YB235-70)是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管,按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。8.金刚石岩芯钻探用无缝管(GB3423-82)是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝管。9.石油钻探管(YB528-65)是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝管。10.船舶用碳钢无缝管(GB5312-85)中国船级社材料与焊接规范——中国船级社(CCS)挪威船级社(DNV)规范——挪威船级社(DNV)英国劳氏船级社(LR)规范——英国劳氏船级社(LR)德国劳埃德船级社(GL)规范——德国劳埃德船级社(GL)美国船级社(ABS)规范——美国船级社(ABS)法国船级社(BV)规范——法国船级社(BV)意大利船级社(RINA)规范——意大利船级社(RINA)日本船级社(NK)规范——日本船级社(NK)是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝管。碳素钢无缝管管壁工作温度不超过450℃,合金钢无缝管管壁工作温度超过450℃。11.汽车半轴套管用无缝管(GB3088-82)是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝管。12.柴油机用高压油管(GB3093-86)是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝管。13.液压和气动缸筒用精密内径无缝管(GB8713-88)是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝管。14.冷拔或冷轧精密无缝管(GB3639-83)是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝管。选用精密无缝管制造机械结构或液压设备等。15.结构用不锈钢无缝管(GB/T14975-2002)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。16.流体输送用不锈钢无缝管(GB/T14976-2002)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。17.异型无缝管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝管(代号为D)、不等壁厚异型无缝管(代号为BD)、变直径异型无缝管(代号为BJ)。异型无缝管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。18.低温管道用无缝钢管(GB/T18984-2003)是用于-45℃~-195℃级低温压力容器管道以及低温热交换器管道用无缝钢管一般用无缝管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。 一般用无缝管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热以热处理状态交货。低中压锅炉用无缝管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。江阴鲁宝管业有限公司提供无缝管理论计重方式: 无缝管理论计算公式: (外径–壁厚 )×壁厚 ×0.02466= 无缝管每米的重量{公斤}
不锈钢需求急剧增长的二十一世纪初,公司地处风景秀丽的太湖之畔—无锡,地理位置优越,交通便利。是一家集不锈钢材料批发与材料加工、仓储、配送为一体的大型不锈钢工贸型企业。公司坐落在全国不锈钢交易集散地—无锡,公司现与山西太钢、宝钢、昆山大庚、张浦、联众等诸多知名钢厂建立长期稳定的合作关系。并经销瑞典、北美、南非、日本、韩国等进口不锈钢板。
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