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济南35#厚壁无缝管生产厂家
时间 : 2020-05-25 17:47 浏览量 : 27

济南35#厚壁无缝管生产厂家,冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序:

坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验

“6年时间建造一个核电站,3年时间在等待锻件。”10年前说起我国对核电建设中的关键锻件大口径厚壁无缝钢管无法自主生产的窘境,曾有许多业内人士无奈地发出这句感慨。“自主制造万吨级重型设备已不是难事,我们的目标是中国“极端制造”领跑世界。”如今再谈及这一话题,清华大学机械工程系重型装备研究团队成员的眼里已满是自信的光芒。

自从2009年内蒙古3.6万吨垂直挤压机挤出根厚壁无缝钢管打破国外垄断,到2015年青海6.8万吨挤压和模锻双功能重型压机挤出世界长度的无缝钢管实现国际领先,短短几年技术创新突破,我国自主生产电力用高端耐热无缝钢管替代进口并跻身国际市场的夙愿正在成为现实。

“联手清华大学5年攻坚克难,世界首台6.8万吨重型压机能够完成95%以上的航空模锻件的生产,首根碳钢无缝钢管长达12.8米,直径630毫米,壁厚110毫米。”近日发布这一消息的青海康泰锻铸机械有限责任公司备受瞩目,公司技术研发部部长安杰告诉记者,6.8万吨多功能压机是目前世界上惟一具备模锻和挤压两个功能的吨位的压机,可挤压生产核电和高参数超超临界火电机组高合金、难变形、大口径厚壁新型管材,也可锻造出航空、航天工业等领域大型和特大型钛合金、高温合金、超高强度金属等难变形锻件。

一、自动轧管生产

生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径等组成:

1、穿孔机

常用的二辊斜轧穿孔过程见下图 。

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圆管坯穿轧成空心的厚壁管(毛管),两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角己由 6°—12°增至 13°—17°,使穿孔速度加快。生产直径 250mm 以上钢管,采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

2、自动轧管机

把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经 2—3 道次,轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.8—2.2 。70 年代以来,用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术,都提高了生产效率,实现了轧管机械化。

3、均整机

结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度,减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机,提高了均整机变形量和均整效率。

4、定径机

由 3 —12 架组成,减径机由12—24 架组成,减径率约达 3—28 %。50 年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时,以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式,有 18—28 架,减径率达 80 %,减壁率达44% ,出口速度达每秒 18mm。张力减径机有两端增厚的缺点,可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

5、自动轧管机组

常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm 四种,生产外径 17—426mm 钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形,规格变化较灵活,生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展,已不再建造140mm以下的机组。 

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二、连续轧管生产。

生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒,通过7~9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒,经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40~60万吨,为自动轧管机组的2~4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机(MPM),轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动,可改善金属流动条件,用短芯棒轧制长管和大口径钢管。

三、 周期轧管生产

以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料,加热后经水压穿孔成杯形毛坯,再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔(Pilger)轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料,宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。

 四、 三辊轧管生产  

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主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材,壁厚精度达到±5%,比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见下图。60年代由于新型三辊斜轧机(称Transval轧机)的发明,这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角,从而防止尾部产生三角形,使生产品种的外径与壁厚之比,从12扩大到35,不仅可生产薄壁管,还提高了生产能力。

五、顶管生产  

顶管生产传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管,由推杆将长芯棒插入毛管杯底,顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架,顶轧成管。这种生产方法设备投资少,可用连铸坯,能生产直径达 1070mm 、壁厚到 200mm 的特大特厚的管,但生产效率低,壁厚比较厚,管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管,收口后顶轧延伸成管,克服了传统方法的一些缺点,已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

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六、挤压管生产  

挤压管生产首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔,再经感应加热或盐浴加热,并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图 5 )。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广,但产量低。近年来,由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进,挤压管生产也有所发展。

七、冷拔、冷轧管生产  

飞冷轧、冷拔管生产用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达 6 一 8 。60 年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外,小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于 lmm 极薄精密管材,冷轧设备复杂,工具加工困难,品规格变换不灵活;通常采用冷轧、冷拔联合工艺,即先以冷轧减壁,获得大变形量,然后以冷拔获得多种规格。

 八、导盘轧管生产  

穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机。只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产,管材内壁光滑,无刮伤;但工具费用大,调整复杂。主要用于生产外径150mm以下普通用途的碳素钢管。目前使用较少。

九、 旋压管生产  

将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材,管子精度高,机械性能好,尺寸范围广,但生产效率低。主要用于生产有色金属管材,但也越来越多地用于生产钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外,多用于军事工业。

70 年代,采用强力旋压法已能生产管径达 6000mm 、直径与壁厚之比达 10000 以上的大直径极游圆管和异形管件。

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钢管的机械性能指标:

1.屈服点(σs)钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。 设Ps为屈服点s处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa),MPa称为兆帕等于N(牛顿)/mm2,(MPa=106Pa,Pa:帕斯卡=N/m2)

2.屈服强度(σ0.2)   
  有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。

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3.抗拉强度(σb)   
  材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的拉力,Fo为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs)   
  材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比(σs/σb)    
钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

 6.硬度   

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。   
  ⑴布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。   
  ⑵洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:    
  HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。   
  HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 
  HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。  
  ⑶维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)  


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