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無縫鋼管國標
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無縫精密鋼管分類及標準

無縫精密鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長條鋼材。精密鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。精密鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用精密鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,目前已廣泛用精密鋼管來制造。精密鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要精密鋼管來制造。精密鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積 ,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數精密鋼管是圓管。但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強度大,一些農機具骨架、鋼木家具等就常 用方、矩形管。根據不同用途還需有其他截面形狀的異型精密鋼管




精密鋼管的生產方法:

管材的生產方法有熱軋(見熱軋無縫管)、熱擠壓(見管材擠壓)、焊接以及冷加工(見管材冷軋冷拔)等。無縫精密鋼管大都由熱軋生產,有色金屬管和低塑性高合金精密鋼管主要用熱擠壓法生產。熱軋無縫管的主要工序有管坯準備(包括切斷和清理缺陷)、定心、管坯穿孔、毛管軋制、荒管精軋等。石油地質管還要經過管端加工工序。在管坯穿孔工序中,由于穿孔方法的不同,穿孔分斜軋穿孔(見二輥斜軋穿孔和三輥斜軋穿孔)、菌式穿孔機穿孔、壓力穿孔和推軋穿孔等。穿孔后的毛管按軋管方法的不同分自動軋管機軋管、管材斜軋延伸、周期式軋管機軋管、連續軋管機軋管和頂管。荒管通過精軋得到各種熱軋成品管。精軋的方式包括管材均整、管材定徑、管材減徑和管材熱擴徑等。




精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產

在由兩個同向旋轉且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導板(或導盤)以及頂頭構成的孔型中把實心管坯穿軋成空心毛管的工序(見管坯穿孔)1884年由德國曼內斯曼(R.&MMannesmann)兄弟發明。他們在鍛道圓坯的實踐中發現,圓坯在邊旋轉邊壓縮的過程中,中心會出現破裂,形成不規則的小孔——孔腔(cav1ty),由此得到啟發,設想用二輥斜軋法來生產無縫管。開始采取無頂頭斜軋,獲得的管子內孔很小且很粗糙,不能應用,后來改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對導向工具、軋輥形狀和數量等做了改進,相繼出現了帶導盤的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機穿孔以及盤式穿孔機穿孔等。

二輥斜軋穿孔機的變形區大致可分為4個區域(見圖)

1區主要作用是為穿孔做準備和順利地實現一、二次咬入(見斜軋穿孔原理)。由于軋輥入口錐表面有錐度,沿穿孔方向(軸向)前進的管坯逐漸在徑向受壓縮,被壓縮部分的金屬一部分向橫向(導板方向)流動,使坯料斷面由圓形變成橢圓形,而表層金屬向軸向延伸,因此在坯料前端會形成一個喇叭口狀的凹陷,此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時頂頭鼻部對準坯料中心,以減小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ區為穿孔區。主要作用是穿孔,即使實心坯變成空心的毛管。該區從金屬與頂頭相遇開始到與頂頭圓錐帶始端接觸為止,主要是壓縮壁厚,被壓縮的金屬向橫向和縱向流動,但橫向流動受到導板的限制,所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機上穿孔毛管可有很大的延伸系數, 到5以上,這是斜軋穿孔的特點。

Ⅲ區為展軋區。該區頂頭母線和軋輥母線近似平行,主要作用是展軋(均整)管壁,改善管壁的尺寸精度和內外表面質量。

Ⅳ區為轉圓區。該區的作用是靠軋輥旋轉加工把橢圓形的軋件轉圓。該區長度很短,變形屬塑性彎曲變形



精密鋼管生產方式:

(2)半連續和連續拔管。各種直線式拔管機都是間歇工作的,拔完一根管后需等待小車返回才能拔下一根管。因此研究出半連續和連續式拔管。半連續冷拔管有兩種形式。一種是采用雙移動拔管小車(4),拔管小車固定在運動鏈上,并沿具有一定形狀的導軌運行。上層的拔管小車把前一根管子拔出后,下層的拔管小車到達中心架前并夾住后一根管進行拔制。另一種是拔制時移動雙拔管模的半連續拔管機

連續式拔管機有履帶式的(6)和雙小車往復運動式的。履帶式拔管機由前端裝有拔管模的幾個機架組成。機架上下兩側都裝有環鏈,環鏈軸上裝著履帶節,用來壓緊管子強迫送入拔管模。這種連續式拔管機可進行無芯棒和長芯棒拔制,與普通拔管機相比可提高產量3倍;存在的問題是在無芯棒拔制時易產生縱向壁厚不均,使用固定模阻力大、能耗高、產品表面質量較差以及脫棒困難。此外還有雙小車往復運動的連續拔管,用于無芯棒拔制,見連焊連拔精密管。




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