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穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防

時間：2013-06-02 22:02:32 來源：作者：

1．穿孔是熱軋無縫鋼管變形的第一道工序，也是最重要的變形工序之一。其作用是將實心管坯穿制成空心毛管。穿孔方式：縱軋穿孔、斜軋穿孔。

①縱軋穿孔：壓力沖孔、推軋穿孔。管坯不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

②斜軋穿孔：二輥式（錐式、桶式、曼式、盤式）兩個軋輥，兩個導(dǎo)板。

三輥式：由三個旋轉(zhuǎn)的軋輥組成穿孔孔型。

管坯在軋輥的作用下一邊旋轉(zhuǎn)一邊前進。

2．穿孔毛管的質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因：

①由管坯本身的缺陷或管坯在加熱過程中產(chǎn)生的缺陷。

②在穿孔工序中產(chǎn)生的，它是由于穿孔工藝參數(shù)設(shè)計或調(diào)整不正確，穿孔工具形狀不合理，穿孔工具表面存在質(zhì)量缺陷等原因造成的。

3．穿孔毛管質(zhì)量缺陷主要包括：毛管的壁厚不均；內(nèi)直道、外直道；表面結(jié)疤、劃傷；內(nèi)折、外折、離層

㈠．縱軋穿孔工藝與質(zhì)量缺陷

1．工藝特點：毛管內(nèi)孔是依靠沖（頂）頭“頂”出來的：壓力沖孔：立式?jīng)_孔、臥式?jīng)_孔

推軋穿孔：斜軋

管坯的沖孔變形過程主要是在三向壓應(yīng)力狀態(tài)下完成的，因此對管坯中心部分的疏松和縮孔會起到壓實的效果，所以，壓力沖孔工藝可以改善管坯的低倍組織缺陷，為后續(xù)延伸工序提供質(zhì)量良好的沖孔坯。

對于一些塑性較差，不宣采用直接穿孔工藝生產(chǎn)的高合金無縫鋼管管坯，可以先進行壓力沖孔，再進行延伸軋制。

2．縱軋穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防

① 沖（穿）孔坯壁厚不均：工藝原因，加熱溫度不均造成。

預(yù)防措施：a. 應(yīng)保證管坯加熱均勻，（最小阻力定律）防止嚴重?zé)龘p。

b. 盡可能使管坯的中心線與沖桿（頂桿）中心線重合，注意調(diào)整沖桿

（頂桿）導(dǎo)向系統(tǒng)，其間隙不能過大。

c. 防止（沖桿）頂桿彎曲，應(yīng)保證其有足夠大的抗彎強度。

d. 壓力沖孔機的十字頭導(dǎo)向裝置和推軋穿孔機的管坯導(dǎo)衛(wèi)裝置的調(diào)整，必須保證管坯中心線與軋制中心的對準和穩(wěn)定。

② 沖（穿）孔坯內(nèi)外直道：

a. 產(chǎn)生原因：沖頭（頂頭）是在極其惡劣的高溫、高壓環(huán)境下工作的，其端部一旦產(chǎn)生嚴重的變形或粘鋼，沖頭（頂頭）在與管坯內(nèi)表面所產(chǎn)生的相對運動中，就會將管坯內(nèi)表面刮傷而形成內(nèi)直道。

b. 預(yù)防措施：為了防止沖（穿）孔坯產(chǎn)生內(nèi)、外直道缺陷，應(yīng)加強對沖頭（頂頭）、沖模（軋輥）的冷卻，提高其使用壽命，宜采用高強耐熱鋼來制造沖頭（頂頭），一旦發(fā)現(xiàn)粘鋼，就要及時修磨或更換。

③ 沖（穿）孔坯外表面擦傷：

a. 產(chǎn)生原因：推軋穿孔時，穿孔坯的外表面擦傷是因為管坯經(jīng)過表面不光潔的輸送輥道，或與粘鋼或破損的軋輥發(fā)生相對滑動所產(chǎn)生的。

b. 預(yù)防措施：應(yīng)加強沖孔工具及輥道的檢查與維護，及時更換不能滿足工藝要求的工具和工件。

㈡．斜軋穿孔工藝與質(zhì)量缺陷

1．工藝特點：斜軋穿孔變形區(qū)按其作用可以分為四個區(qū)域

①穿孔準備區(qū)（軋輥咬入段）控制管坯孔腔的過早形成內(nèi)折

②穿孔區(qū)（穿孔段）防止產(chǎn)生劃傷、裂紋

③輾軋區(qū)（均壁段）應(yīng)提高毛管的壁厚精度、消除螺旋

④轉(zhuǎn)圓區(qū)（轉(zhuǎn)圓段）防止導(dǎo)板刮、劃傷

2．斜軋穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防

①毛管內(nèi)折：是斜軋穿孔中最容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷，它與管坯的穿孔性能，穿孔機的孔型及穿孔工藝參數(shù)的調(diào)整和穿孔頂頭的質(zhì)量有十分密切的關(guān)系。管坯孔腔是造成穿孔毛管內(nèi)折的重要因素之一。

影響毛管內(nèi)折的重要因素：

a. 頂頭前下壓量、壓縮次數(shù)

b. 孔型形狀

c. 頂頭表面質(zhì)量

②毛管外折：大多是因為管坯的表面缺陷所造成的

影響毛管外折的主要因素：a、管坯本身的塑性和表面質(zhì)量

b、穿孔變形量和軋輥孔型形狀。

c、穿孔工具的表面質(zhì)量。

措施：

a. 提高管坯加熱質(zhì)量，選擇合適的穿孔變形量有利于減少毛管外折缺陷的產(chǎn)生。

b. 加強對管坯表面缺陷的檢查和清理是減少毛管外折缺陷的主要措施。

c. 提高孔型的封閉性，適當減小孔型的橢圓度將有利于減少穿孔毛管外折缺陷的產(chǎn)生。

③毛管壁厚不均：分為橫向壁厚不均和縱向壁厚不均

影響毛管壁厚不均的主要因素：

a. 管坯的加熱溫度

b. 管端定心

c. 穿孔機的孔型調(diào)整

d. 工具形狀

④毛管表面擦傷：主要是穿孔工具或穿孔機出口輥道表面發(fā)生了嚴重磨損，不光滑或輥道不轉(zhuǎn)等原因造成的。

措施：應(yīng)加強穿孔工具的檢查和修磨，只要是不符合質(zhì)量要求的工具就應(yīng)及時更換。

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