压力加工工艺学钢管生产.pptx

压力加工工艺学－钢管生产;;1 概述;钢管的用途： （1）输送流体：具有封闭的中空几何形状，可以作为液、气体及固体的输送管道； （2）做结构件：在同样重量下，钢管相对于其他钢材具有更大的截面模数，也就是说它具有更大的抗弯、抗扭能力，属于经济断面钢材、高效钢材。;二、钢管的分类 1 按生产方式分类 （1）热加工管（无缝钢管）：热轧穿孔、挤压、P.P.M（压力穿孔）、冲压法； （2）焊管（有缝钢管）：包括直缝钢管与螺旋焊管； （3）冷加工管：冷轧、冷拔和冷旋压;; 2 按产品尺寸分类 （1）特厚管：D/S≤10； （2）厚壁管： D/S＝10～20 （3）薄壁管： D/S＝20～40 （4）极薄壁管： D/S≥40;;异型钢管示例;;1．2 钢管生产的基本方法 钢管生产的一般模式为：坯料→成型→精整→一次成品→再加工→二次成品。 一般以产品的要求确定生产工艺、选择生产设备，同时对工艺、设备不断改造更新以适应产品 不断提高的要求。 按照成型的不同可以分成无缝管生产和有缝管生产，而冷加工属于管材的二次生产。;热轧无缝管：实心管坯→穿孔→延伸→定(减)径→冷却→精整。 焊管：板带坯料→成型(管筒状) →焊接成管→精整。 ;1.3 钢管的技术要求与发展趋势;自动轧管机组生产工艺： （冷定心） 加热 管坯→加热→热定心→穿孔→轧管→均整 定径 再加热→减径→冷却→矫直→切管→热处理→检查→入库 ;;连轧管机组 坯料 加热 热定心 穿孔 空减 连轧 切头、尾 再加热 高压水除鳞 张力减径 冷却 切头、尾 矫直 无损探伤 表面 检查 入库;;三辊轧管机组;;2．1 管坯的制备 一、根据穿孔方式、轧管方法及制管材质的不同，一般采用以下四种坯料： (1)连铸圆坯：是目前国际上应用较多的坯料，也是衡量一个国家钢管生产技术水平的标志之一。其具有成本低、能耗少、组织性能稳定等特点，是管坯发展的主流，也是钢管实现连轧的首要条件。 (2)轧坯：一般为圆坯，生产中也经常使用。 (3)铸(锭)坯：主要有方(锭)坯，用于P.P.M轧制方式(或压力穿孔)??? (4)锻坯：用于穿孔性能较差的合金钢与高合金钢管的生产。 ; 管坯技术标准按国家或企业的技术标准执行，包括化学成分、断面形状、几何尺寸、内部组织、机械性能等因素。 二 、 坯料定尺长度的确定;;三、坯料的截断方式一般有四种： ⑴ 剪断：适用于中小断面的管坯，生产效率高，费用低，但管坯易被压扁(现场，一般压扁度不超过8～10%，切斜度不超过6mm)，对于易产生裂纹的管坯(如GCr15等)，应预热200℃～300℃。 ⑵ 火焰切割：适合大断面、合金钢等管坯，操作方便，费用低，但金属损耗大(烧损、氧化)，断面质量差。 ⑶ 折断：适合Dp＞φ140mm或σb＞60Kg/mm2管坯。先在要折断处切口，然后放入折断压力机中折断，支点间距一般为(4～5) Dp。 ⑷ 锯断：适合小断面管坯，合金钢及高合金钢等；是切断质量最好的方法。;四、剪切力计算;2．2 管坯的加热及定心 一、管坯加热 加热目的：提高塑性，降低变形抗力，为穿孔和轧管准 备良好的加工组织，改善金属的性能。 坯料加热一般遵循三个原则： ⑴ 温度准确，确保可穿性最好的温度； ⑵ 加热均匀，纵向、横向都均匀，内外温差不大 于30～50℃，最好小于15℃； ⑶ 烧损少，并且不产生有害的化学成分变化(C↑ 或C↓)。;加热温度的确定：;（4）加热温度考虑工艺条件 a)GCr15 1%C(高碳钢)，1.5%Cr(硬、耐磨)，在 允许温度范围内取下限，防止脱碳； b)硅钢希望脱碳，加热温度可提高； c)超低碳不锈钢（00Cr18Ni9Ti），用于核潜艇，碳 含量越低越耐腐蚀，希望脱碳，加热温度应高些。 d)穿孔时要温升（50～80 ℃ ），塑性差的温升大， 塑性好的温升小。 ;加热时间的确定：;环形加热炉;(2)环型加热炉的优、缺点;缺点 1）炉子占用车间面积大； 2）管坯在炉底上呈辐射状间隔布料，炉底面积的利用较差； 3）炉子结构复杂，维修困难，造价高。;环形炉的小时产量（吨/小时）; 二、管坯定心 （1）管坯定心：是指在管坯前端面钻孔或冲孔。 （2）定心目的：使顶头鼻部正确地对准管坯轴线，防止 穿孔时穿扁；减小毛管壁厚不均；改善