无缝钢管的生产方法

　  周期轧管出产  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。 冷轧、冷拔管出产  用于出产小口径薄壁、精密和异形管材。 70年代后期泛起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，可改善金属活动前提，用短芯棒轧制长管和大口径钢管。 无缝管的出产方法良多。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。这种机组的特点是适于出产外径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，采用强力旋压法已能出产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。 60年代因为新型三辊斜轧机（称Transval轧机）的发明，这种方法得到迅速发展。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。 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，都进步了出产效率，实现了轧管机械化。 140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。泛起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，已成为无缝管出产中经济效益较好的方法。穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。 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），以后又泛起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产业。出产直径250mm以上钢管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。主要用于出产有色金属管材，但也越来越多地用于出产钢管。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。主要用于出产外径 150mm以下普通用途的碳素钢管。这种出产方法设备投资少，可用连铸坯，能出产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但出产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。  
　　挤压管出产 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。 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。主要用于出产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工难题，品种规格变换不灵活；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。无缝钢管根据交货要求，可用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法出产。无缝管的外径范围为 0.1～1425mm，壁厚为0.01～200mm。  
　　连续轧管出产  出产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。主要用于出产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。轧管机组系列以出产钢管的最大外径来表示。近年来倾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。这种方法出产的管材，壁厚精度达到 ±5％，比用其他方法出产的管材精度高一倍左右。此外，小辊式冷轧管机也得到发展。  

   旋压管出产 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。出产特点是多工序轮回工艺。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。工艺流程见图1。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不平均。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和轮回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。轧机类似二辊斜轧穿孔机，只是固定导板改成主动导盘。因为连续轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。管子精度高，机械机能好，尺寸范围广，但出产效率低。  

   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％。因为用长芯棒出产，管材内壁光滑，且无刮伤；但工具用度大，调整复杂。 20世纪30年代因为采用了三辊轧管机、挤压机、周期式冷轧管机，改善了钢管的品种质量。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。新轧机特点是轧到尾部时迅速滚动进口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使出产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可出产薄壁管，还进步了出产能力。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形，规格变化较灵活，出产品种范围较广。旋压管材除用于出产糊口用具、化工容器和机器零件外，多用于军事产业。 60年代因为连轧管机的改进，三辊穿孔机的泛起，特别是应用张力减径机和连铸坯的成功，进步了出产效率，增强了无缝管与焊管竞争的能力。 50年代泛起的张力减径机,在调整辊速和减径的同时，以适当的张力控制壁厚。出产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。 用穿孔等方法出产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。 60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。中国1953年后正视发展无缝钢管产业，已初步形成轧制各种大、中、小型管材的出产体系。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。近年采用三辊均整机，进步了均整机变形量和均整效率。周期轧管出产是用钢锭作原料，宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。