利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺及轧制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，包括1)调整二辊斜轧机的轧辊辊距，使轧辊辊距为成品钢管外径的1.01-1.05倍；调整二辊斜轧机的导盘距，使导盘距为所述轧辊辊距的1.02-1.10倍；2)将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，在所述轧辊和导盘的作用下进行定径轧制并获得厚壁无缝钢管；定径轧制时荒管上与轧辊相接触的部位为轧制段，该轧制段的内壁与定径芯棒间始终留有间隙。本发明专利技术节省了配备定径斜轧机的费用，只需要配备合适直径的芯棒即可，从而大大节省了生产成本，进而提高销售前景，且定径后的无缝钢管具有几何尺寸精度高、直度好、无裂纹等优点。本发明专利技术还公开了一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的轧制工艺。

【技术实现步骤摘要】
利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺及轧制工艺
本专利技术涉及一种定径工艺，尤其是一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，本专利技术还涉及一种轧制工艺，尤其是一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的轧制工艺。
技术介绍
无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形、方形或矩形钢材。目前无缝钢管生产中，二辊斜轧机组是一种重要的生产设备，该生产设备的工艺流程为：加热工序-穿孔工序-二辊斜轧机的减壁工序-定径机的定径工序。上述工艺中，通过加热炉将管坯加热到适宜变形的温度；通过穿孔机将实心的管坯穿成空心的毛管；通过二辊斜轧机轧管对毛管的管壁进行减壁延伸并制得荒管；通过定径机将荒管的圆周进行规圆定径。其中，如图1、2所示，二辊斜轧机的变形工具包括轧辊1a、导盘2a和芯棒3a，轧辊1a是主变形工具，导盘2a是导向工具，芯棒3a是内变形工具。轧辊1a带动荒管4a边前进边旋转，使荒管4a在轧辊1a和芯棒3a的缝隙内被轧制，导盘2a起到封闭孔型，限制荒管4a的横向变形的作用。二辊斜轧机的作用，主要是完成荒管4a的减壁延伸，荒管4a的直径变化不大，一般在±10％以内。定径机对荒管4a的规圆定径过程，是为了修正二辊斜轧机减壁工序时所得荒管4a两端管径不均衡，而之所以出现荒管4a两端管径不均衡，是因为减壁工序出来的毛管进入二辊斜轧机内时，由于先出二辊斜轧机的荒管4a端部的温度较低，后出二辊斜轧机的荒管4a端部的温度较高，两者在冷却时，因为温度差出现冷却不均衡，故导致了荒管4a两端部直径不均衡。定径工序中，主要是通过内扩径或外减径的方法，在不改变荒管4a壁厚的前提下，将荒管4a外径(或内径)尺寸控制在标准要求之内。内扩径：也称内定径，一般采用热扩方式成型，受工具强度和设备限制，通常生产大口径薄壁荒管4a，无法用于厚壁和特厚壁荒管4a的定径。外减径：通常采用纵轧式的辊式定径机，由于受设备能力的限制，现有减径荒管4a的壁厚最大只能做到将近80mm。另外，外减径用的辊式定径机还采用一种三辊斜轧(也称阿塞尔轧管机)定径方式，也称回转定径，适合生产厚壁和特厚壁荒管4a。但，该设备因采用三辊变形，且无导盘3约束变形区外径，荒管4a横断面圆弧曲率变化大，常因反复弯曲变形，形成外折和内裂纹；加之，设备装备复杂，投资大，难以推广。综上所述，传统二辊斜轧机组的优点之一是更换规格快，特别适合满足客户小批量、多规格、交货快的需求；但其适用的规格范围相对较窄，不能满足规格范围变化较宽、批量较大的生产需要。但是，如果要简化无缝钢管的定径工艺，在节约生产成本的前提下，还要保证定径后的无缝钢管几何尺寸精度高，直度好，无裂纹缺陷等优点，是现有技术人员所亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种避免定径斜轧机的使用，只需利用二辊斜轧机即可完成的定径工艺，特别是能用于对厚壁的无缝钢管进行定径，且定径后的无缝钢管具有几何尺寸精度高、直度好、无裂纹等优点的定径工艺。一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，包括：1)调整二辊斜轧机的轧辊辊距，使轧辊辊距为成品钢管外径的1.01-1.05倍；调整二辊斜轧机的导盘距，使导盘距为所述轧辊辊距的1.02-1.10倍；2)将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，在所述轧辊和导盘的作用下进行定径轧制并获得厚壁无缝钢管；定径轧制时荒管上与轧辊相接触的部位为轧制段，该轧制段的内壁与定径芯棒间始终留有间隙。本专利技术中，首先根据荒管的内径调整定径芯棒的外径，保证定径芯棒和荒管内壁始终留有间隙，使得定径芯棒在定径过程中能对荒管起到支撑作用，却不会对荒管的壁厚起到挤压；然后只需将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，同时分别对轧辊辊距和导盘距进行调整，从而实现荒管的定径操作。该定径工艺无需使用定径斜轧机，节约了生产成本；同时还解决了传统定径斜轧机无法对厚壁无缝钢管进行定径的缺陷，至多只需要配备合适直径的定径芯棒即可，从而大大节省了生产成本，有利于产品价格的下降，进而提高销售前景。在定径工艺中，导盘距始终大于轧辊距，且导盘距与轧辊距间的差值较较传统减径工艺中的小，这是因为定径工艺中，导盘距不再仅仅起到对荒管的支撑作用，而且还对荒管周壁起到挤压作用，辅助轧辊定荒管圆周的规圆定径。因此，此时位于荒管圆周上的导盘所承受的力较传统减径工艺中的要大的多，对于定径工艺中荒管的定径也是必不可少的。在定径工艺中，本专利技术中二辊斜轧机上的定径芯棒并不会对荒管进行挤压，但是由于荒管一般较长，所以还是需要定径芯棒从荒管内部对其进行一定的支撑作用。如果定径芯棒和荒管间的间距过小，则定径芯棒会在定径过程中对荒管内壁进行挤压，从而进一步降低荒管的壁厚，干扰所需壁厚的定径；如果间距过大，则定径芯棒无法对荒管进行支撑，从而使得荒管在定径过程中因重力等原因而发生变形，同样干扰所需壁厚的定径。因此，所述轧制段的内壁与定径芯棒之间的间隙为30～50mm，也即该压制段处荒管的内壁和定径芯棒之间的间隙为30～50mm。由于无缝钢管的壁厚较小，则利用传统的定径斜轧机即可，所以为了提高生产效益，所以所述厚壁无缝钢管的壁厚至少为80mm(例如90～150mm)，也只有在这样的壁厚下，本专利技术的定径工艺才能实现其最佳的经济效益。本专利技术的有益效果是，解决了传统定径斜轧机无法对厚壁无缝钢管进行定径的缺陷，而且节省了配备定径斜轧机的费用，至多只需要配备合适直径的定径芯棒即可，从而大大节省了生产成本，有利于产品价格的下降，进而提高销售前景，且定径后的无缝钢管具有几何尺寸精度高、直度好、无裂纹等优点。为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种避免定径斜轧机的使用，只需利用二辊斜轧机即可完成的定径工序的轧制工艺，特别是能用于对厚壁的无缝钢管进行轧制，且轧制后的无缝钢管具有几何尺寸精度高、直度好、无裂纹等优点的轧制工艺。一种厚壁无缝钢管的轧制工艺，依次包括加热工序、穿孔工序、减壁工序和定径工序，所述减壁工序采用二辊斜轧机进行，所述定径工序包括：1)调整减壁工序时使用的二辊斜轧机的轧辊辊距，使轧辊辊距为成品钢管外径的1.01-1.05倍；调整所述二辊斜轧机的导盘距，使导盘距为所述轧辊辊距的1.02-1.10倍；2)将所述二辊斜轧机在减壁工序时使用的芯棒更换为定径芯棒，将减壁工序后得到的荒管套设于定径芯棒上，在所述轧辊和导盘的作用下进行定径轧制并获得厚壁无缝钢管；定径轧制时荒管上与轧辊相接触的部位为轧制段，该轧制段的内壁与定径芯棒间始终留有间隙。本专利技术中的定径工序中，首先根据荒管的内径调整定径芯棒的外径，保证定径芯棒和荒管内壁始终留有间隙，使得定径芯棒在定径过程中能对荒管起到支撑作用，却不会对荒管的壁厚起到挤压；然后只需将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，同时分别对轧辊辊距和导盘距进行调整，从而实现荒管的定径操作。该定径工艺无需使用定径斜轧机，节约了生产成本；同时还解决了传统定径斜轧机无法对厚壁无缝钢管进行定径的缺陷，至多只需要配备合适直径的定径芯棒即可，从而大大节省了生产成本，有利于产品价格的下降，进而提高销售前景。另外，在定径工艺中，导盘距始终大于轧辊距，且导盘距与轧辊距间的差值较较传统减径工艺中的小，这是因为定径工艺中，导盘距不再仅仅起到对荒管的支撑作用，而且还对荒管周壁起到挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，其特征是，包括：1)调整二辊斜轧机的轧辊辊距，使轧辊辊距为成品钢管外径的1.01‑1.05倍；调整二辊斜轧机的导盘距，使导盘距为所述轧辊辊距的1.02‑1.10倍；2)将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，在所述轧辊和导盘的作用下进行定径轧制并获得厚壁无缝钢管；定径轧制时荒管上与轧辊相接触的部位为轧制段，该轧制段的内壁与定径芯棒间始终留有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，其特征是，包括：1)调整二辊斜轧机的轧辊辊距，使轧辊辊距为成品钢管外径的1.01-1.05倍；调整二辊斜轧机的导盘距，使导盘距为所述轧辊辊距的1.02-1.10倍；2)将荒管套设于二辊斜轧机的定径芯棒上，在所述轧辊和导盘的作用下进行定径轧制并获得厚壁无缝钢管；定径轧制时荒管上与轧辊相接触的部位为轧制段，该轧制段的内壁与定径芯棒间始终留有间隙。2.根据权利要求1所述的利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，其特征是，所述轧制段的内壁与定径芯棒之间的间隙为30～50mm。3.根据权利要求2所述的利用二辊斜轧机进行厚壁无缝钢管的定径工艺，其特征是，所述厚壁无缝钢管的壁厚至少为80mm。4.一种厚壁无缝钢管的轧制工艺，依次包括加热工序、穿孔工序、减壁工序和定径工序，其特征是，所述减壁工序采用二辊斜轧机进行，所述定径工序包括：1)调整减壁工序时使用的二辊斜轧机的轧辊辊距...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛飞，马夏康，杨玉先，陈香，张少雷，
申请(专利权)人：浙江格洛斯无缝钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33