论文---金属压力加工(2).doc

无缝钢管厂的生产工艺流程及设备系别：材料系 班级：冶金技术二班 姓名：李杰飞 学号：36号摘要：本文介绍了无缝钢管厂的生产工艺流程及设备，为了让读者更容易的了解工艺流程，着重介绍了管坯的选择及加热、钢管的再加热、管坯穿孔、毛管的延伸、毛管轧制、钢管的定径与减径、钢管的酸洗、钢管的润滑、钢管的热处理以及冷却和精整。关键字：管坯 加热 穿孔 轧制 热处理 设备1、管坯种类选择及加热1.1管坯种类选择管坯种类选择包括选定管坯的断面形状、管坯钢的冶炼方法和管坯的生产方法。管坯横断面形状取决于采用的穿孔方法：压力穿孔选用方形、带浪边的方形或多边形坯（锭）；压力穿孔（挤压机组）选用圆（锭）；推轧穿孔选用方坯；各种斜轧穿孔，由于穿孔时管坯作螺旋运动的条件限制，必需选用圆形坯（锭）。管坯钢的冶炼方法和管坯的生产方法首先取决于钢管品种和技术条件，其次是穿孔方法，同时也与冶炼和浇注技术有关。1.2管坯加热管坯加热的根本目的在于为穿孔、轧管提供良好的塑性，兼有改善金属的组织性能。管坯加热炉有斜底式连续加热炉、环形加热炉、步进式加热炉和感应加热炉等几种型式。现代热轧无缝钢管机组中，除个别的连轧管采用分段式快速加热炉外，大都采用环形加热炉来加热管坯。步进式加热炉是最有前途的加热炉之一，在加热长管坯和钢管再加热时采用。对产量不大的轧管车间进行改造时，用步进炉代替斜底式连续加热炉是可取的。环形加热炉 环形炉是由固定的炉体（内墙、外墙和炉顶）和可转动的炉底两部分组成（图1-7），炉体与炉底间采用水或砂密封，以防止冷空气进入炉内。1.3钢管再加热 由于钢管再加热属于薄材加热，故对加热速度限制不大，特别是在热装料加热的情况下更是如此。一般定减径机前的再加热炉都可以采用快速加热，以减少氧化和脱碳，提高炉子的生产率。 2 管坯穿孔管坯穿孔是热轧无缝钢管生产中的最重要变形工序，它的任务是将实心坯穿制成空心毛管。按照穿孔机的结构和穿孔过程的变形特点，可将现有的穿孔方法分类如下：斜轧穿孔机不论轧辊形状如何，为了保证管坯咬入和穿孔过程的实现，都由穿孔锥（轧辊入口锥）、辗轧锥（轧辊出口锥）和轧辊轧制带（入口锥与出口锥之间的过渡部分）三部分组成。下面研究目前应用最广泛的辊式斜轧穿孔机。二辊轧斜轧穿孔是轧件在两个相对于轧制线倾斜放置的主动轧辊、两个固定不动的导板（或随动导辊）和一个位于中间的随动顶头（但轴向定位）组成的一个“环形封闭孔型内进行的轧制。（如图2-2）。3毛管的延伸当只靠穿孔工序得不到要求的毛管尺寸时，需在穿孔和轧管工序之间增设延伸工序。二辊斜轧穿孔的大中型自动轧管机组，因总变形量大，需设延伸工序。一次穿孔变形量受限制的高合金钢，有时也需要延伸工序。4毛管轧制 毛管轧制是热轧无缝钢管生产的主要变形工序，其作用是使毛管壁厚接近或达到成品管壁厚，和消除毛管在穿孔过程中产生的纵向壁厚不均。另外还可提高荒管内外表面质量、控制荒管外径和真圆度。5钢管定径与减径钢管定径和减径是热轧无缝钢管生产中的最后一道荒管热变形工序，其主要作用是消除前道工序（如均整、连轧管等）轧制过程中造成的荒管外径不一（同一根或同一批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。钢管定、减径的轧制方法有纵轧（二辊式与三辊式）和斜轧（二辊和三辊）。6钢管酸洗热轧管料或中间热处理后的在制管，在冷加工之前，应清除掉内外表面的氧化铁皮。在钢管冷加工生产中，氧化铁皮的清除，广泛采用的是化学方法，即对碳钢管和低合金钢管一般采用酸洗方法，对高合金钢管采用酸洗或碱酸复合洗的方法。 6.1酸洗的工艺过程为了获得良好的酸洗质量，应该有完善的工艺过程，一般为：打捆水洗酸洗清洗冲洗中和。7钢管的润滑为了降低摩擦，减少摩擦对塑性变形过程的不利影响，通常的办法是进行润滑。润滑的作用是把两个摩擦表面隔开，尽量减少其接触。用润滑油和润滑脂进行润滑时，润滑油和润滑脂中的极性分子在摩擦表面的吸附是有倾向性的。亲水基全部靠近金属表面，分子间互相平行并尽可能紧密地包住金属表面。这样，分子既与金属粘着，彼此也相互粘着，结果在金属表面形成一层坚固的膜，它具有较高的抗压强度，能防止摩擦面间金属与金属的全部接触(如图7-5)。8钢管的热处理8.1钢管热处理方法热处理是钢管冷加工生产中的重要工序。按生产阶段分，有管料热处理、中间热处理和成品热处理三种。8.2热处理设备室状热处理炉、辊底式连续热处理炉、分段式快速热处理炉、辊底式连续热处理炉辊底式连续热处理炉可用来进行钢管的退火、正火以及不锈钢管的固溶处理。按其结构，辊底式连续热处理炉可分一段式、两段式和三段式。国内钢管冷加工生产中广泛应用的辊底式连续热处理炉都是一段式的。9钢管的冷却和精整9.1钢管冷却 钢管冷却方式随其材质而异。对于大多数钢种采用自然冷却即可达到要求。对某些特殊用途的钢管，为了保证其要求的组织状态和物理、机械性能，必须有一定的冷却方式和冷却制度。9.2钢管的矫直 矫直工序的任务是消除轧制、运送、冷却和热处理过程中产生的钢管弯曲，另外还兼有减小钢管椭圆度的作用。9.3钢管的切断钢管矫直后，要进行初次检查吹灰以确定切头、尾长度。9.4钢管尺寸和质量检查10水压试验凡用作承受压力的钢管均需在水压试验机上进行水压试验，以检查钢管承受压力的情况和进一步发现隐藏的缺陷。试验压力按有关标准规定进行。11打印、涂油、包装和特殊加工 打印标记方法与品种、规格和使用要求有关，其主要内容为：钢号、产品规格、产品标准号和制造厂标记（或商标）。合金钢管应在钢号后面有炉号、批号；地质、石油用管的管接头应有钢号或钢级标志。另外标上螺纹名称、试验水压力等。12技术进步或发展方向12.1技术进步近年来，国内钢铁企业在轧钢装备现代化和工艺技术研发方面取得了令人瞩目的发展。在装备现代化方面，已经形成了能够自主集成开发大型现代化轧钢生产线及装备的能力。在现代化热轧宽带钢生产线、大型冷连轧生产线、先进宽厚板轧制生产线、三辊连轧管机组生产线的软硬件技术集成与开发方面形成了具有特色的、先进的成套技术。在薄板坯连铸连轧生产线关键技术和高性能高强度产品研发方面达到了目前国际先进水平。12.2发展方向在轧钢工艺技术研发方面，主要体现在结合轧制与控冷新装备的研发、改造和对高质量高性能新产品的经济需求，在长材轧制及在线热处理技术、新一代控制冷却技术、超薄规格板带轧制技术以及轧制数学模型优化和板形控制技术等方面取得了长足进步，这也为高质量高性能轧材的进一步研发建立了更加坚实的基础。13课程的收获通过一个学期的对本课程的学习，通过老师的悉心教导，对轧钢有了初步的认知，并产生了浓厚的学习兴趣，但从中认识到自己的知识面还比较狭窄，还需要不断的增高自己的知识水准，为以后在工作中增加理论基础。14课程意见1）学生交流的时候老师应该创造宽松的环境，鼓励学生畅所欲言。2）有时候举例子把那些难懂的说简单。3）授课方式上最好是把那些深奥的理论简单化，容易理解。4）多讲些钢厂的情况，让同学多了解以后的工作。参考文献1 潘慧勤。轧钢车间机械设备。北京；冶金工业出版社，19992 袁康。轧钢车间设计基础。北京；冶金工业出版社，19993 邹家祥。轧