穿孔机有两种调整方法,一种是孔型固定型,主要在桶形辊穿孔机上使用;一种是孔型变化型,主要在锥形穿孔机上使用。
所谓孔型固定,是指对于同一种管坯所生产的不同壁厚毛管,轧辊距离、导盘距离、喂入角和顶头前伸量都不变,通过改变顶头的直径就可以生产不同壁厚的毛管。他的优点是调整简单,生产时除实际校核轧制参数外再需测量管坯咬入点和毛管抛钢点处的轧辊间距,此处轧辊间距值就等于管坯和毛管的热态直径。
因设定参数不变,所以不同壁厚毛管的直径压下率和顶头前压下率也都相同,轧辊的磨损点相同,咬入点处磨损就集中,当轧辊使用后期要想提高咬入效果只能靠改变喂入角。另一种调整方法叫做孔型变化型,即同一孔型中,生产不同壁厚的毛管,不仅顶头直径变化而且其他设定参数同样变化。变化规律是,薄壁毛管采用大前伸量、大的直径压下率;厚壁毛管则采用小的前伸量、小的直径压下率,两者之间导盘距离变化范围在1毫米左右。这样设定是考虑到随着壁厚的增加,管坯咬入会越来越容易,需要小一些的直径压下率,又因壁厚增加毛管的内扩量逐渐减小,故而在保证咬入的情况下,将顶头前伸量变小,这样就保证了毛管外径。这样调整的根据是:管坯的变形量不同(壁厚不同),管坯的直径压下率就应不同。另外因管坯咬入点随壁厚的增大逐步向轧制带靠近,轧辊的磨损也比较均匀,在一个使用周期内发生不咬入的现象也较少。比较而言后者更具合理性。用锥形辊穿孔机生产的毛管壁厚小可以达到8毫米,壁厚精度值在1毫米以内。
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厚壁高压锅炉管穿孔变形过程的四个区段是什么?穿孔变形区中四个区段
Ⅰ区称之为穿孔准备区,(轧制实心圆管坯区)。Ⅰ区的主要作用是为穿孔作准备和顺利实现二次咬入。这个区段的变形特点是:由于轧辊入口锥表面有锥度,沿穿孔方向前进的管坯逐渐在直径上受到压缩,被压缩的部分金属一部分向横向流动,其坯料波面有圆形变成椭圆形,一部分金属轴向延伸,主要使表层金属发生形变,因此在坯料前端形成一个“喇叭口”状的凹陷。此凹陷和定心孔保证了顶头鼻部对准坯料的中心,从而可减小毛管前端的壁厚不均。
该段的变形参数一般用 d/D表示。
Ⅱ区称为穿孔区,该区的作用是穿孔,即由实心坯变成空心的毛管,该区的长度为从金属与顶头相遇开始到顶头圆锥带为止。这个区段变形特点主要是壁厚压下,由于轧辊表面与顶头表面之间距离是逐渐减小的,因此毛管壁厚是一边旋转,一边压下,因此是连轧过程,这个区段的变形参数以Ⅰ壁厚相对压下量来表示,壁厚上被压下的金属,同样可向横向流动(扩径)和纵向流动(延伸)但横向变形受到导盘的阻止作用,纵向延伸变形是主要的。导盘的作用不仅可以限制横向变形而且还可以拉动金属向轴向延伸,由于横向变形的结果,横截面呈椭圆形。
Ⅲ区称为碾轧区,该区的作用是碾轧均整、改善管壁尺寸精度和内外表面质量,由于顶头母线与轧辊母线近似平行,所以压下量是很小的,主要起均整作用。轧件横截面在此区段也是椭圆形,并逐渐减小。
Ⅳ区称为归圆区。该区的作用是把椭圆形的毛管,靠旋转的轧辊逐渐减小直径上的压下量到零,而把毛管转圆,该区长度很短,在这个区变形实际上是无顶头空心毛管塑性弯曲变形,变形力也很小。
变形过程中四个区段是相互联系的,而且是同时进行的,金属横截面变形过程是由圆变椭圆再归圆的过程。
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1. 圆管坯直径及椭圆度超差:穿孔机的孔型参数是根据管坯的名义直径及毛管的外径和壁厚确定的。
① 外径超过正公差,毛管容易产生内折缺陷。
② 外径超过负公差,无缝管规格型号表,致使穿孔过程难以实现。
③ 管坯椭圆度超差,主要是影响管坯的穿孔过程的正常进行并导致毛管产生外表面缺陷(延卡、外折、结疤)。
2. 钢锭尺寸超差:过充满,无缝钢管价格,欠充满,偏心,壁厚不均。
3. 圆管坯端面切斜度超差:产生毛管端面壁厚不均,定心孔质量。
(五) 管坯的表面质量缺陷
a) 管坯表面裂纹:是管坯中经常存在且对钢管质量危害及大的一种缺陷。
连铸圆管坯的表面裂纹分为纵、横裂纹、网状裂纹 钢中s>0.02% ,p >0.017%时,钢的高温强度和塑性降低,管坯表面发生纵裂纹的趋势增大。
管坯表面裂纹在加热过程中会发生严重氧化,经过轧制后,桂平无缝钢管,裂纹处常伴有氧化质点,脱碳现象,裂纹中间存在氧化亚铁,裂纹根部比较圆滑,此现象是生产现场判定钢管表面裂纹是因为管坯带来的,还是在轧制过程中产生的重要依据之一。
b) 管坯结疤与重皮:是指管坯表面的未与管体金属完全结合的金属片层。
c) 管坯气孔():是因为钢液在浇铸过程中皮下气泡而在管坯表面形成的一些小孔,气体含量高造成。
d) 管坯凹坑与沟槽:管坯表面受到机械碰撞或划伤造成的。凹坑容易形成轧后荒管表面的折叠或结疤; 沟槽在穿孔毛管的表面形成较长的大外折。
5.管坯“耳子”:在斜轧穿孔时极易造成穿孔毛管表面的螺旋状外折。
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