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轧制无缝管的原料是圆管坯,圆管坯要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料,并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热,温度大约为1200℃。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机,这种穿孔机生产效率高,产品质量好,穿孔扩径量大,可穿多种钢种。穿孔后,圆管坯就先后被三辊斜轧、同城连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔,形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后,进入冷却塔中,通过喷水冷却,钢管经冷却后,就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机(或水压实验)进行内部探伤。若钢管内部有裂纹,气泡等问题,将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后,用油漆喷上编号、同城规格、生产批号等,并由吊车吊入仓库中。一般用无缝钢管:是用10、附近20、当地30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、同城30CrMnSi、附近45Mn2、附近40MnB等合金钢热轧或冷轧制成的。10、本地20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、同城40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、本地拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。
挤压法则是用穿孔机将管坯或钢锭穿孔,再用挤压机挤压成钢管,这种方法比斜轧法效率低,适用于生产高强度合金钢管。斜轧法和挤压法都必须先将管坯或钢锭加热,生产的钢管称为热轧管。用热加工法生产的钢管有时候可根据需要再进行冷加工。冷加工有两种方法:一种是冷拔法,就是将钢管通过拔管模拉拔,使钢管逐渐变细、附近伸长;另一种方法是冷轧法,它是将孟内斯曼兄弟发明的热轧机应用于冷加工中的方法。无缝钢管的冷加工,可以进步钢管的尺寸精度和加工光洁度,改善材质的机械性能等。生产工艺播报编辑钢管的无缝化主要是通过张力减径来完成的,张力减径过程是空心母材不带芯棒的连续轧制过程。在保证母管焊接质量的条件下,焊管张力减径工艺是将焊管整体加热到950摄氏度以上,再经张力减径机(张力减径机共有24道次)轧制成各种外径与壁厚的成品管,采用此工艺所生产的热轧钢管与普通的高频焊管有本质的区别通过加热炉加热后其焊缝与母体的金相组织和机械性能可以达到完全一致此外 ,通过多道次的张力减径机轧制和自动控制使得钢管的尺寸精度(尤其是管体圆度和壁厚精度)优于同类无缝管。
无缝管的生产方法很多。根据交货要求,可用热轧(约占80~90%)或冷轧、同城冷拔(约占10~20%)方法生产。热轧管用的坯料有圆形、当地方形或多边形的锭、本地轧坯或连铸管坯,管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序:①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管;②在延伸机上将毛管轧薄,延伸成为接近成品壁厚的荒管;③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的外径来表示(见轧机)。无缝钢管生产方法见表1,括号中数字为创制年代。无缝钢管生产有近100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机,1891年又发明周期轧管机,1903年瑞士人施蒂费尔(R.C.Stiefel)发明自动轧管机(也称顶头式轧管机),以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机,开始形成近代无缝钢管工业。20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、当地挤压机、同城周期式冷轧管机,改善了钢管的品种质量。60年代由于连轧管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了无缝管与焊管竞争的能力。70年代无缝管与焊管正并驾齐驱,世界钢管产量以每年 5%以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝钢管工业,已初步形成轧制各种大、当地中、小型管材的生产体系。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、附近轧管机轧制、盘管拉伸工艺。