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无缝钢管 | 国标 |
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精密钢管的冷拔
拔制管材的各种常规方法如图1所示。
(1)无芯棒拔管,用于只减小管子外径。
(2)不动短芯棒拔管,用于同时减小管子外径和壁厚;这种方法由于芯棒固定,且使用固定外模,摩擦阻力大,拔制力大,道次变形量小;优点是拔制方法简单,故被广泛应用。
(3)浮动芯棒拔管,常用于卷筒拔管,能生产很长的管子(100m以上)。浮动芯棒拔制时拔制力较小,可提高道次变形量;由于不存在拉杆的限制,可带芯棒拔制直径很小的管子。
(4)长芯棒拔管,拔管时由于芯棒同管子一起运动,基本上消除了芯捧上的摩擦阻力,因而可降低拔制力和增加道次变形量;芯棒运动还可降低管子内表面粗糙度;长芯棒拔管的缺点是对芯棒要求严格,且拔后要脱棒。脱棒的方法有两种:一种是在斜轧机上将管子和芯棒一起展轧,使管子少量扩径,之后在抽棒机上将芯棒抽出;另一种是利用双模拔制来进行抽芯棒前的扩径(见图2),后一个模子是附加模,通过附加模时管壁只有很小的变形量,管子直径稍有扩大,可降低脱棒时的脱棒力;也可用两个四辊滚模进行展轧脱棒。
(5)扩径拔管,管子壁厚减小,直径增大,管长有些缩短;扩径拔管时,管子固定不动而拉杆带动芯棒从管内通过。
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精密钢管和碳钢的物理性能数据对比
碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型精密钢管,而略低于奥氏体型精密钢管;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型精密钢管排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型精密钢管 而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型精密钢管有磁性,奥氏体型精密钢管无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型精密钢管与碳钢相比,具有下列特点:
1)高的电阻率,约为碳钢的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
精密钢管斜轧延伸
用斜轧方式进行的毛管轧制工艺。斜轧延伸分二辊斜轧延伸和三辊斜轧延伸两类。主要在阿塞尔(Assel)和特朗斯瓦尔(Transval)三辊轧机以及狄舍尔(Diescher)和改进型狄舍尔(Accu-Roll)二辊轧机(见图)上进行。斜轧延伸所以获得发展是因为它具有独特的优点,如轧出的管子尺寸精度很高,设备和工艺过程简单,能靠分散变形的积累而获得大变形量等。
在阿塞尔轧机上进行的斜轧延伸主要用于轧制高n精度的厚壁管(D/S≥11~12),生产薄壁管则比较困难,原因是:由于变形孔型由3个轧辊构成,密闭性差,轧制薄壁管尾端时容易出现尾三角。为了能在三辊延伸机上轧制薄壁管,发明了在轧制过程中可以回转轧机牌坊的特朗斯瓦尔轧机。轧制尾端时利用回转牌坊迅速将前进角(轧辊轴线与轧制线问夹角)减小,一方面降低轧制速度,另一方面放大轧辊脊部内接圆直径,使尾端壁厚增加,提高管子稳定性,防止出现尾三角。也可在轧制即将结束时采取快开辊方式增加管端壁厚。采取这些措施后D/S可达30,最小壁厚为2.5mm,但缺点是尾端切头量增加。为此又发明了在线外预先减小毛管尾端壁厚后再进行毛管延伸的方法,这样既防止了尾三角出现,又减少了切尾端长度。
在狄舍尔轧机上的斜轧延伸时,由两个主动旋转的导盘作为导向工具,与长芯棒和桶形轧辊一起构成变形区。导盘圆周速度大于管子轴向运动速度,导盘给予金属轴向拉力,有利于轧制薄壁管。改进型狄舍尔轧机使用锥形轧辊和限动芯棒,由于轧辊轴向速度与轧件速度相一致,金属变形更为合理。此外,中国北京科技大学研制成功一种拉力芯棒斜轧延伸机,轧管时芯棒轴向运动速度大于管材轴向运动速度,通过芯棒给予管材轴向拉力和用导板密封变形区可轧制内表面粗糙度低的薄壁管。
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