第8章钢管轧机

1、1 两端开口并具有中空封闭断面的，且长度与断面周长之比两端开口并具有中空封闭断面的，且长度与断面周长之比比较大的都可称为管材。比较大的都可称为管材。第八章第八章 钢管轧机钢管轧机8-1 概述概述一、钢管的分类一、钢管的分类 根据有没有接缝：无缝钢管和焊接钢管；根据有没有接缝：无缝钢管和焊接钢管；无缝钢管无缝钢管：无缝钢管是用：无缝钢管是用钢锭或实心管坯钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经经穿孔制成毛管，然后经热轧、热轧、冷轧或冷拨冷轧或冷拨制成。无缝管的规格用制成。无缝管的规格用外径外径*壁厚壁厚毫米数表示。无缝钢管分毫米数表示。无缝钢管分热热轧和冷轧轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。（拨）无缝钢管

2、两类。焊接钢管焊接钢管是指用是指用钢带或钢板钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、焊接成的、表面有接缝的表面有接缝的钢管。钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋直缝焊管和螺旋焊管焊管。2按照材质：碳素钢管、合金钢管、有色金属管、稀有金属管、按照材质：碳素钢管、合金钢管、有色金属管、稀有金属管、 贵重金属管和特殊材料管；贵重金属管和特殊材料管；按断面形状：圆管和异形管；按断面形状：圆管和异形管；按纵向断面：圆柱形、阶梯形、锥形和周

3、期断面等；按纵向断面：圆柱形、阶梯形、锥形和周期断面等；1-圆柱形圆柱形 2,3-内外锥形内外锥形 4异橼形异橼形 5,6-内外阶梯形内外阶梯形 7-周期断面周期断面3按管的连接方式：光管、车丝管；按管的连接方式：光管、车丝管；按直径大小分：有粗管按直径大小分：有粗管(外径外径165毫米以上毫米以上)、中管、中管(外径外径65165毫米毫米)和细管和细管(外径外径65毫米以下毫米以下)。4二、钢管的技术要求二、钢管的技术要求 所有管材的尺寸公差（外径、壁厚）、形状公差、表面质量、所有管材的尺寸公差（外径、壁厚）、形状公差、表面质量、特殊性能要求及材质、环境约束及技术条件在相应国家标准中有明特殊

4、性能要求及材质、环境约束及技术条件在相应国家标准中有明确规定。确规定。 一般热轧无缝钢管外径公差为一般热轧无缝钢管外径公差为D1%0.5%，先进机组最高可，先进机组最高可达达 0.2%；壁厚公差；壁厚公差S3%4%。 焊管主要控制管径、椭圆度和纵向弯曲度，油井管、输送管除了焊管主要控制管径、椭圆度和纵向弯曲度，油井管、输送管除了严格要求控制内、外径和正圆度外，还应强调控制内表面精度、机严格要求控制内、外径和正圆度外，还应强调控制内表面精度、机械制造用管（轴承管、汽车传动轴管）均需消除内、外毛刺和热处械制造用管（轴承管、汽车传动轴管）均需消除内、外毛刺和热处理，以保证性能的一致性和动平衡。理，以

5、保证性能的一致性和动平衡。5 结构用无缝钢管结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。 流体输送用无缝钢管流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。 低中压锅炉用无缝钢管低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。 高压锅炉用无缝钢管高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。 化肥设备用

6、高压无缝钢管化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40400、工作压力为1030Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。 石油裂化用无缝钢管石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。 地质钻探用钢管地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。6 金刚石岩芯钻探用无缝钢管金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。 石油钻探管石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚

7、或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。 船舶用碳钢无缝钢管船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450。 汽车半轴套管用无缝钢管汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。 柴油机用高压油管柴油机用高压油管（GB3093-2002）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。 液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管液压和气动缸

8、筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。7冷拔或冷轧精密无缝钢管冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-2000）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。 结构用不锈钢无缝钢管结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-2002）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。流体输送用不锈钢无缝钢管流体输送用不

9、锈钢无缝钢管（GB/T14976-2002）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。8 GB/T3091-1993（低压流体输送用镀锌焊接钢管）。主要用于输送水、（低压流体输送用镀锌焊接钢管）。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其他用途管。其代表材质其代表材质Q235A级钢。级钢。 GB/T3092-1993（低压流体输送用镀锌焊接钢管）。主要用于输送水、（低压流体输送用镀锌焊接钢管）。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。煤气、空气、油

10、和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为：其代表材质为：Q235A级钢。级钢。 GB/T14291-1992（矿用流体输送焊接钢管）。主要用于矿山压风、（矿用流体输送焊接钢管）。主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。级钢。GB/T14980-1994（低压流体输送用大直径电焊钢管）。主要用于输（低压流体输送用大直径电焊钢管）。主要用于输送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。其代表送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。其代表材质材质Q235A级钢。级钢。 GB/T1

11、2770-1991（机械结构用不锈钢焊接钢管）。主要用于（机械结构用不锈钢焊接钢管）。主要用于机械机械、汽车汽车、自行车、自行车、家具、宾馆家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表材质代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。等。 GB/T12771-1991（流体输送用不锈钢焊接钢管）。主要用于输送（流体输送用不锈钢焊接钢管）。主要用于输送低低压腐蚀性压腐蚀性介质。代表材质为介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr

12、17Ni14Mo2等。等。9三、三、钢管生产方法钢管生产方法101、无缝钢管的热轧生产方法、无缝钢管的热轧生产方法实质：将实心的管坯或钢锭穿孔并轧制成空心的钢管。实质：将实心的管坯或钢锭穿孔并轧制成空心的钢管。 基本生产工艺过程：管坯基本生产工艺过程：管坯加热加热穿孔穿孔轧管轧管精整精整穿孔：将实心管坯穿孔成空心毛管。常见管坯穿孔方法有斜轧穿孔：将实心管坯穿孔成空心毛管。常见管坯穿孔方法有斜轧穿孔、挤压穿孔和推轧穿孔（压力穿孔）。穿孔、挤压穿孔和推轧穿孔（压力穿孔）。(a)挤压穿孔挤压穿孔 (b)斜轧穿孔斜轧穿孔 (c)压力穿孔压力穿孔PPM11 轧管：将空心毛管轧制成接近成品尺寸的荒管。常见

13、的轧轧管：将空心毛管轧制成接近成品尺寸的荒管。常见的轧管方法有自动轧管机、连续式轧管机（全浮动式管方法有自动轧管机、连续式轧管机（全浮动式MM、限、限动芯棒动芯棒MPM）、皮尔格轧管机（周期式轧管机）、三辊轧）、皮尔格轧管机（周期式轧管机）、三辊轧管机、狄舍尔轧管机。管机、狄舍尔轧管机。12自动轧管机工作原理自动轧管机工作原理13连轧管机组：连轧管机组：将穿孔后的毛管套在一根芯棒上，依次通过将穿孔后的毛管套在一根芯棒上，依次通过79个连续布置个连续布置的、相邻两机架件轧辊轴线互相垂直的、机架间距离较近的（一般的、相邻两机架件轧辊轴线互相垂直的、机架间距离较近的（一般9001150mm）二辊式轧

14、机，对钢管进行轧制。是一种生产中、小口径无）二辊式轧机，对钢管进行轧制。是一种生产中、小口径无缝钢管的高效能轧机。缝钢管的高效能轧机。根据芯棒运动方式的不同可将连轧管机分为全浮动、限动和半限动芯棒连根据芯棒运动方式的不同可将连轧管机分为全浮动、限动和半限动芯棒连轧管机三类。轧管机三类。14皮尔格轧管机（周期式轧管机组）：皮尔格轧管机（周期式轧管机组）：利用变直径、变宽度的利用变直径、变宽度的轧槽（孔型）、配合稍有锥度的长芯棒，对毛管进行碾轧加轧槽（孔型）、配合稍有锥度的长芯棒，对毛管进行碾轧加工。是一种特殊的纵轧过程。工。是一种特殊的纵轧过程。15三辊式轧管机组：三辊式轧管机组：三个轧辊在垂直

15、于轧制线的横截面三个轧辊在垂直于轧制线的横截面内互成内互成120角对称布置并作同向转动。轧辊轴线与角对称布置并作同向转动。轧辊轴线与轧制中心线构成碾轧角轧制中心线构成碾轧角（7 左右）每个轧辊的中左右）每个轧辊的中心线相对于机架窗口的对称平面偏斜一定角度心线相对于机架窗口的对称平面偏斜一定角度,称为称为送进角（送进角（39 ）16狄舍尔轧管机：狄舍尔轧管机：轧辊为锥形辊、立式传动大导盘。轧辊为锥形辊、立式传动大导盘。 采用限动芯棒控制斜轧的成为采用限动芯棒控制斜轧的成为AR轧轧 机（新型狄舍尔轧管机）机（新型狄舍尔轧管机）172、无缝管的热挤压法生产、无缝管的热挤压法生产挤压法生产无缝管主要由

16、两道工序组成：挤压法生产无缝管主要由两道工序组成：先将管坯先将管坯(或钢锭或钢锭)穿孔成为毛管穿孔成为毛管在挤压机或顶管机组上将毛管加工为合格的管材。在挤压机或顶管机组上将毛管加工为合格的管材。主要用于生产有色金属以及难变形的稀有金属、贵重金属管材主要用于生产有色金属以及难变形的稀有金属、贵重金属管材和一些特殊用途的异形断面管材。和一些特殊用途的异形断面管材。18 以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料，生产高精度、高以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料，生产高精度、高强度、尺寸范围广的薄壁管材或极薄壁管材（壁厚与直强度、尺寸范围广的薄壁管材或极薄壁管材（壁厚与直径之比常在径之比常在1/50以下）。尺寸

17、范围是外径以下）。尺寸范围是外径42000mm，壁厚壁厚0.320mm，长度为，长度为150050000mm。3、冷轧或冷拔钢管、冷轧或冷拔钢管19 冷拔是用热轧、焊管或者经过冷轧后的管材为坯料，可空拔冷拔是用热轧、焊管或者经过冷轧后的管材为坯料，可空拔或配合不同的芯棒用拉拔机通过拉拔模进行拔制，生产高精或配合不同的芯棒用拉拔机通过拉拔模进行拔制，生产高精度、高强度的优质管材。其尺寸范围是直径度、高强度的优质管材。其尺寸范围是直径0.4mm216mm，壁厚壁厚0.310mm，长度一般，长度一般630m或者更长。或者更长。204、焊接钢管生产、焊接钢管生产 将管坯将管坯(钢板或带钢钢板或带钢)用

18、不同的用不同的成形方法弯曲成所需要的管筒形状，成形方法弯曲成所需要的管筒形状，然后用不同的焊接方法将其接缝焊然后用不同的焊接方法将其接缝焊合而使其成为管材。其尺寸范围广合而使其成为管材。其尺寸范围广泛 ， 直 径泛 ， 直 径 5 4 5 0 0 m m ， 壁 厚， 壁 厚0.525.4mm。从成型方法分焊管有：。从成型方法分焊管有：直缝焊管生产、螺旋缝焊管生产和直缝焊管生产、螺旋缝焊管生产和U O E 成 型 焊 管 生 产 。成 型 焊 管 生 产 。218-2 108无缝钢管轧机用自动轧管机作为中间延伸机来完成轧制荒管工序的整套设备。用自动轧管机作为中间延伸机来完成轧制荒管工序的整套设备。型号：用所轧钢管的最大外径来表示。型号：用所轧钢管的最大外径来表示。22一、主要组成：斜轧穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机一、主要组成：斜轧穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和斜辊矫直机。和斜辊矫直机。23二、钢管斜轧穿孔原理二、钢管斜轧穿孔原理24三、三、 108辊式穿孔机结构辊式穿孔机结构252627机架齿轮转鼓推力轴承座28 冷拔是用热轧、焊管或者经过冷轧后的管材为坯料，可空拔冷拔是用热轧、焊管或者经过冷轧后的管材为坯料，可空拔或配合不同的芯棒用拉拔机通过拉拔模进行拔制，生产高精或配