在由两个同向旋转且辊轴交叉倾斜的轧辊、两块导板(或导盘)以及顶头构成的孔型中把实心管坯穿轧成空心毛管的工序(见管坯穿孔)。1884年由德国曼内斯曼(R.&M.Mannesmann)兄弟发明。他们在锻道圆坯的实践中发现,圆坯在边旋转边压缩的过程中,中心会出现破裂,形成不规则的小孔——孔腔(cav1ty),由此得到启发,设想用二辊斜轧法来生产无缝管。开始采取无顶头斜轧,获得的管子内孔很小且很粗糙,不能应用,后来改为加顶头斜轧获得了成功。后人又对导向工具、轧辊形状和数量等做了改进,相继出现了带导盘的二辊斜轧穿孔、三辊斜轧穿孔、菌式穿孔机穿孔以及盘式穿孔机穿孔等。
二辊斜轧穿孔机的变形区大致可分为4个区域(见图)。
1区主要作用是为穿孔做准备和顺利地实现一、二次咬入(见斜轧穿孔原理)。由于轧辊入口锥表面有锥度,沿穿孔方向(轴向)前进的管坯逐渐在径向受压缩,被压缩部分的金属一部分向横向(导板方向)流动,使坯料断面由圆形变成椭圆形,而表层金属向轴向延伸,因此在坯料前端会形成一个喇叭口状的凹陷,此凹陷和定心孔一起保证了穿孔时顶头鼻部对准坯料中心,以减小毛管前端的壁厚不均。
Ⅱ区为穿孔区。主要作用是穿孔,即使实心坯变成空心的毛管。该区从金属与顶头相遇开始到与顶头圆锥带始端接触为止,主要是压缩壁厚,被压缩的金属向横向和纵向流动,但横向流动受到导板的限制,所以纵向延伸变形是主要的。在穿孔机上穿孔毛管可有很大的延伸系数, 到5以上,这是斜轧穿孔的特点。
Ⅲ区为展轧区。该区顶头母线和轧辊母线近似平行,主要作用是展轧(均整)管壁,改善管壁的尺寸精度和内外表面质量。
Ⅳ区为转圆区。该区的作用是靠轧辊旋转加工把椭圆形的轧件转圆。该区长度很短,变形属塑性弯曲变形
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在拔管模(见冷拔管工具)一侧施加后张力的拔管过程(见管材冷轧冷拔)。
反拉力拔管的特点是:
(1)可减小拔管时作用在管子上的径向压力,以提高空拔时的变形量,增加薄壁管拔制的稳定性;
(2)减少摩擦力,延长工具寿命,改善管材表面质量以及变形在横截面上分布的均匀性,减小残余应力;
(3)轴向张应力的作用,有利于管壁减薄;
(4)有助于实现液体摩擦。
实现反拉力拔管的方法有以下几种
(1)双模拔管,利用入口前模对后模中拔制的管子施加后张力(见图);
(2)卷筒拔管,由给料卷筒施加反拉力,并可调节反拉力大小;
(3)直接在管料尾施加后拉力。此时如管体不动,用移动拔模的方法来实现拔制过程,则节能效果更好。
精密钢管介绍:
目前,全世界生产精密钢管的共计有110多个 的1850多个公司下的5100多个生产厂,其中生产石油管的有44个 的170多个公司下的260多个厂。2000年,无缝管全国表观消费量为418.0万吨,其中国内供应量的382.1万吨,占国内总需求的91.4%。进口为35.9万吨,占国内总需求的8.59%。同年石油管消费量大约为91万吨。进口约25.2万吨。进口管占国内总消费量的大约70%,其中进口管占国内总消费量的27.69%,石油管进口量约占无缝精密钢管总进口量的大约70%。从日本进口的石油管占总进口量一半以上。中国 的石油套管生产基地——天津精密钢管公司2000年的精密钢管产品出来为52.20万吨,其中石油套管产量为36.41万吨。套管占全国石油产量的一半以上。在产量和销售量上都占中国套管市场的 位。
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