可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法技术

本发明专利技术公开了一种可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法，解决了以热轧无缝钢管为坯料进行热轧成型方形管时，如何提升其角部成型质量的问题；将热轧无缝钢管作为热轧方形管或矩形管的坯料，将热轧无缝钢管坯料，预热到800℃

【技术实现步骤摘要】
可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法


[0001]本专利技术涉及热轧无缝钢管
，特别涉及一种可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法。

技术介绍

[0002]方形钢管或矩形钢管被广泛应用于钢结构、机械制造、建筑框架构造等建筑领域；目前，方形钢管或矩形钢管的成型工艺，包括热轧成型工艺、冷拔成型工艺、焊接方管工艺；其中的冷拔成型工艺，存在工序多、道次变型量小、生产周期长和成型效率低的缺陷；焊接方管工艺，是以热轧带钢为原料，通过多道次挤压，焊接成型的，整个过程没有进行热处理，无法清除挤压成型过程中产生的应力，对于焊接方管工艺来说，这种成型方式生产的冷弯方矩形管，除了弯曲角的有限区域外，其余管体部位的材料特性与母体基本相近，特别是焊缝的闭合情况不理想，成型过程不稳定，很难获得高质量的产品。
[0003]热轧无缝方管适用于大批量的生产，生产效率也较高，热轧方形钢管可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织更密实，力学性能得到了很大的改善；但在热轧过程中，容易出现方形钢管或矩形钢管成型精度低，特别是角部成型缺陷多的难题，缺陷包括：角部成型的非对称性和充满度的问题，成型极限和内角开裂的问题；若以热轧无缝钢管为坯料，进行热轧无缝的方形钢管或矩形钢管的成型，可大幅度提高方形钢管和矩形钢管的成型效率，但如何提高热轧成型时方形或矩形钢管的整体成型精度，特别是提升其角部成型质量，成为现场需要解决的一个难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法，解决了以热轧无缝钢管为坯料进行热轧成型方形管时，如何提升其角部成型质量的技术问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本专利技术的总体构思是：将热轧无缝钢管作为热轧方形钢管或矩形钢管的坯料，将热轧无缝钢管坯料，预热到800℃
‑
1000℃后，在辊弯成型装置的外轧辊组和内轧辊组的共同轧制下，进行连续的渐变的辊弯成型；其中的辊弯成型装置包括坯料送进装置、辊弯机架、芯棒装置、芯棒支撑装置和抱辊装置；各个装置协同配合，将热轧无缝钢管坯料轧制成方形钢管或矩形钢管。
[0006]一种可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法，包括无缝圆管坯料送进机构、坯料输送辊道、无缝圆管坯料、辊弯机架、芯棒支撑装置、芯棒抱辊装置和芯棒；在坯料输送辊道的左端，设置有无缝圆管坯料送进机构，在坯料输送辊道的右端，设置有芯棒抱辊装置；在坯料输送辊道上，从左向右，间隔地设置有第一辊弯机架、第二辊弯机架、第三辊弯机架和第四辊弯机架，在第一辊弯机架内设置有咬入外轧辊组，在第二辊弯机架内设置有第一组外轧辊组，在第三辊弯机架内设置有第二组外轧辊组，在第四辊弯机架内设置有第三组外轧辊组，咬入外轧辊组、第一组外轧辊组、第二组外轧辊组和第三组外轧辊组，
均是呈“口”字形布置的，并且从左向右的外轧辊组的轧辊辊面，是由圆弧形辊面逐渐过渡到平面形辊面的；其特征在于以下步骤：第一步、根据预轧制的厚壁方形钢管的周长，确定出无缝圆管坯料的口径；根据无缝圆管坯料的口径，选择芯棒；第二步、根据预轧制的厚壁方形钢管的外辊花设计图，分别确定出咬入外轧辊组的四个外轧辊的安装位置、第一组外轧辊组的四个外轧辊的安装位置、第二组外轧辊组的四个外轧辊的安装位置和第三组外轧辊组的四个外轧辊的安装位置；第三步、在芯棒上，分别设置第一组导向辊组、第一组内角成型轧辊组、第二组内角成型轧辊组和第三组内角成型轧辊组；并且根据预轧制的厚壁方形钢管的内辊花设计图，分别确定出各组内角成型轧辊的安装位置；第四步、将芯棒的左端，从右向左，依次穿过第三组外轧辊组、第二组外轧辊组、第一组外轧辊组和咬入外轧辊组后，设置在第一辊弯机架的左侧，使第一组内角成型轧辊组与第一组外轧辊组对应设置，并且使第一组内角成型轧辊组中的每个内角成型轧辊，均设置在与其相邻的两个外轧辊所组成的直角的角平分线上；使第二组内角成型轧辊组与第二组外轧辊组对应设置，使第三组内角成型轧辊组与第三组外轧辊组对应设置；第五步、将无缝圆管坯料预热到800℃
‑
1000℃，然后，通过无缝圆管坯料送进机构和坯料输送辊道，将预热后的无缝圆管坯料的右端，先通过第一组导向辊组的导向后，被第一辊弯机架内的咬入外轧辊组咬入；第六步、被咬入外轧辊组咬入的无缝圆管坯料，被送入到第二辊弯机架内，在第一组外轧辊组和第一组内角成型轧辊组的共同轧制作用下，无缝圆管坯料被进行第一道次轧制成型；第七步、被第一道次轧制成型后的无缝圆管坯料，继续被向右输送进入到第三辊弯机架中，在第二组外轧辊组与第二组内角成型轧辊组的共同作用下，被进行第二道次轧制成型；第八步、被第二道次轧制成型后的无缝圆管坯料，继续被向右输送进入到第四辊弯机架中，在第三组外轧辊组与第三组内角成型轧辊组的共同作用下，进行第三道次轧制成型。
[0007]所述的各组外轧辊组中的四个外轧辊围成的“口”字形的轧制口的中心轴线，是与芯棒的中心轴线重合在一起的；所述的各组导向辊组中的四个导向辊所组成的菱形的中心轴线，是与芯棒的中心轴线重合在一起的，并且，在导向辊与芯棒之间设置有弹簧，使导向辊辊面与无缝圆管坯料的管内表面贴合在一起；在芯棒的中部，设置有第二组导向辊组，在芯棒的右端设置有第三组导向辊组。
[0008]芯棒为圆柱形，在与芯棒的中心轴线垂直的断面上的0
°
、90
°
、180
°
和270
°
角度相位上，均分别设置有一个导向辊，这四个导向辊组成第一组导向辊组；在圆柱形的芯棒径向截面圆形的45
°
、135
°
、225
°
和315
°
方角度相位上，均分别设置有一个内角成型轧辊，这四个内角成型轧辊组成第一组内角成型轧辊组。
[0009]在第四辊弯机架的右侧的坯料输送辊道上，分别间隔地设置有第五辊弯机架、第六辊弯机架和第七辊弯机架，在第五辊弯机架中，设置有第四组外轧辊组，在第六辊弯机架中，设置有第五组外轧辊组，在第七辊弯机架中，设置有第六组外轧辊组；在第四组外轧辊
组中穿接的芯棒上，设置有第四组内角成型轧辊组，在第五组外轧辊组中穿接的芯棒上，设置有第五组内角成型轧辊组，在第六组外轧辊组中穿接的芯棒上，设置有第六组内角成型轧辊组。
[0010]在第一辊弯机架与第二辊弯机架之间，设置有第一芯棒支撑装置，在第三辊弯机架与第四辊弯机架之间，设置有第二芯棒支撑装置；在无缝圆管坯料被从左向右输送过程前，第一芯棒支撑装置、第二芯棒支撑装置和芯棒抱辊装置是处于对芯棒抱紧工作状态；在无缝圆管坯料被从左向右输送过程时，第一芯棒支撑装置、第二芯棒支撑装置和芯棒抱辊装置是依次处于对芯棒松开工作状态。在无缝圆管坯料被从左向右输送通过后，第一芯棒支撑装置、第二芯棒支撑装置和芯棒抱辊装置是依次处于对芯棒抱紧工作状态；第一芯棒支撑装置、第二芯棒支撑装置和芯棒抱辊装置相互配合保证无缝圆管坯料通过性，同时保证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可提升角部成型质量的厚壁方形钢管的热轧成型方法，包括无缝圆管坯料送进机构（1）、坯料输送辊道（2）、无缝圆管坯料（3）、辊弯机架、芯棒支撑装置、芯棒抱辊装置（5）和芯棒（4）；在坯料输送辊道（2）的左端，设置有无缝圆管坯料送进机构（1），在坯料输送辊道（2）的右端，设置有芯棒抱辊装置（5）；在坯料输送辊道（2）上，从左向右，间隔地设置有第一辊弯机架（6）、第二辊弯机架（7）、第三辊弯机架（8）和第四辊弯机架（9），在第一辊弯机架（6）内设置有咬入外轧辊组（21），在第二辊弯机架（7）内设置有第一组外轧辊组（22），在第三辊弯机架（8）内设置有第二组外轧辊组（23），在第四辊弯机架（9）内设置有第三组外轧辊组（24），咬入外轧辊组（21）、第一组外轧辊组（22）、第二组外轧辊组（23）和第三组外轧辊组（24），均是呈“口”字形布置的，并且从左向右的外轧辊组的轧辊辊面，是由圆弧形辊面逐渐过渡到平面形辊面的；其特征在于以下步骤：第一步、根据预轧制的厚壁方形钢管的周长，确定出无缝圆管坯料（3）的口径；根据无缝圆管坯料（3）的口径，选择芯棒（4）；第二步、根据预轧制的厚壁方形钢管的外辊花设计图，分别确定出咬入外轧辊组（21）的四个外轧辊的安装位置、第一组外轧辊组（22）的四个外轧辊的安装位置、第二组外轧辊组（23）的四个外轧辊的安装位置和第三组外轧辊组（24）的四个外轧辊的安装位置；第三步、在芯棒（4）上，分别设置第一组导向辊组（12）、第一组内角成型轧辊组（15）、第二组内角成型轧辊组（16）和第三组内角成型轧辊组（17）；并且根据预轧制的厚壁方形钢管的内辊花设计图，分别确定出各组内角成型轧辊的安装位置；第四步、将芯棒（4）的左端，从右向左，依次穿过第三组外轧辊组（24）、第二组外轧辊组（23）、第一组外轧辊组（22）和咬入外轧辊组（21）后，设置在第一辊弯机架（6）的左侧，使第一组内角成型轧辊组（15）与第一组外轧辊组（22）对应设置，并且使第一组内角成型轧辊组（15）中的每个内角成型轧辊，均设置在与其相邻的两个外轧辊所组成的直角的角平分线上；使第二组内角成型轧辊组（16）与第二组外轧辊组（23）对应设置，使第三组内角成型轧辊组（17）与第三组外轧辊组（24）对应设置；第五步、将无缝圆管坯料（3）预热到800℃
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1000℃，然后，通过无缝圆管坯料送进机构（1）和坯料输送辊道（2），将预热后的无缝圆管坯料（3）的右端，先通过第一组导向辊组（12）的导向后，被第一辊弯机架（6）内的咬入外轧辊组（21）咬入；第六步、被咬入外轧辊组（21）咬入的无缝圆管坯料（3），被送入到第二辊弯机架（7）内，在第一组外轧辊组（22）和第一组内角成型轧辊组（15）的共同轧制作用下，无缝圆管坯料（3）被进行第一道次轧制成型；第七步、被第一道次轧制成型后的无缝圆管坯料（3），继续被向右输送进入到第三辊弯机架（8）中，在第二组外轧辊组（23）与第二组内角成型轧辊组（16）的共同作用下，进行第二道次轧制成型；第八步、被第二道次轧制成型后的无缝圆管坯料（3），继续被向右输送进入到第四辊弯机架（9）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭继保，吴海鹏，
申请(专利权)人：太原通泽智能工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：