一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法技术

本发明专利技术提供了一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法，所述方法适用于将管坯穿孔成毛管的过程，利用位于管坯外部的穿孔轧辊和在管坯内部穿孔的顶头配合实现穿孔，其中，所述顶头的长度为顶头外径的1.9

【技术实现步骤摘要】
一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法


[0001]本专利技术属于钢管穿孔
，具体涉及一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法。

技术介绍

[0002]穿孔是钢管生产的第一道变形工序，处于钢管外面的穿孔辊主动旋转，处于钢管心部的顶头被动旋转，致使钢管外表金属流动快，钢管心部金属流动慢，到穿孔尾端会出现少量的或较少量而言相对多的部分的金属多出，这一多出的少量金属在穿孔辊的旋转作用下形成“扣子”，这一多出的部分金属在穿孔辊的旋转作用下形成镰刀状的“铁耳子”。穿孔毛管其后进行穿棒和顶管，“铁耳子”则容易摁伤顶管芯棒加快芯棒报废，同时“铁耳子”容易被带入至钢管内进而摁伤钢管内表面。
[0003]传统的消除“铁耳子”的方法是管坯尾部打定心孔，如罗德金等人发表的《消除穿孔毛管尾端"铁耳子"的新工艺》(《钢管》，2015年12月，第44卷第6期)。但是因尾部打定心孔，需上专门的设备，且受场地所限，实施不现实。另外，根据“铁耳子”出现的毛管品规为薄毛管且管坯较小毛管扩径量较大的情况，可以把管坯增大，从而控制毛管扩径量来解决，但限于连铸坯的固定坯型所限，实施也不现实。
[0004]申请号为201710480752.6的专利公开了一种生产薄壁无缝钢管的穿孔轧制方法及专用设备，对应穿孔变形的具体工艺参数设计为：增大锥形轧辊出口锥角λ2＝6
°
，可在已有轧辊出口锥长度范围内，满足毛管变形区长度要求；一次穿孔区L21范围内的顶头锥面角γ3值小于均壁辗轧区L23范围内的顶头锥面角γ1，γ3＝γ1
>‑
(2
°
～2.5
°
)，其目的是通过减少γ3，减少一次穿孔区L21的圆弧半径，进而减少LR与LC交接孔喉处的轧辊与顶头的间隙，进而尽快减少毛管的壁厚，使金属在扩径区L22、均壁辗轧区L23中变形平缓，并充分辗轧，提高毛管质量；穿孔扩径率30％＜δ≤45％，在毛管直径Dm和毛管壁厚Sm不变的情况下，按照公式δ＝(Dm
‑
Dp)/Dp
×
100％计算，所采取的管坯直径Dp大幅度减小，减小了管坯的直径，进而减少了管坯的加热时间，提高钢管的生产节奏；同时穿孔延伸系数μ大幅度减小，避免穿孔过程中的超延伸现象，提高了钢管的尾部质量，避免了毛管尾部铁耳子的形成，提高钢管的质量水平。其虽然提高了产能但是角度设置超出了常规，适用范围有限。另外，因通过工艺调整对“铁耳子”作用有限并且不稳定，实际生产中控制难度大，所以很少考虑甚至没有考虑通过工艺调整的方法，以保证扩径量大特别是大于25mm的薄毛管(壁厚小于17mm)不出现“铁耳子”的苛刻要求，我们创造性的提出了一种消除扩径量大、壁厚薄的钢管穿孔所产生“铁耳子”的工艺调整方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种消除钢管穿孔心部金属向穿孔尾端移动从而产生“铁耳子”的方法，以克服现有扩径量大的钢管穿孔时顶头靠后且薄壁穿孔变形大，易产生“铁耳子”，并在穿孔后进行穿棒和顶管时，“铁耳子”易摁伤顶管芯棒加快
芯棒报废和/或易被带入至钢管内进而摁伤钢管内表面的情况，同时实现顶头位置可控的状态。该方法，适用于对顶头位置要尽可能提前的钢管穿孔工艺，主要适用于扩径量大于25mm并且壁厚小于17mm的薄壁钢管的穿孔。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法，所述方法适用于将管坯穿孔成毛管的过程，利用位于管坯外部的穿孔轧辊和在管坯内部穿孔的顶头配合实现穿孔，其中，所述顶头的长度为顶头外径的1.9
‑
2.2倍，穿孔轧辊的入口锥角为2.5
°
，穿孔轧辊的出口锥角为3.5
°
，所述管坯的直径为155
‑
230mm，所述毛管的外径为182
‑
257mm，所述毛管的外径大于所述管坯的直径25mm以上，且所述毛管的壁厚小于17mm。其中，顶头外径为顶头上最大外圆的直径。
[0008]进一步地，所述顶头的顶头长度为顶头外径的2.0
‑
2.1倍。
[0009]更进一步地，所述顶头长度为440
‑
445mm，优选地，顶头长度为440mm，所述顶头外径为210
‑
225mm，优选地，顶头外径为212
‑
222mm。
[0010]更进一步地，所述顶头长度为300
‑
305mm，优选地，顶头长度为300mm，所述顶头外径为140
‑
155mm，优选地，顶头外径为144
‑
147mm。
[0011]进一步地，所述毛管的壁厚为12
‑
16mm，优选地，壁厚为14mm。
[0012]更进一步地，所述毛管的外径为182mm，壁厚为14mm；
[0013]或：所述毛管的外径为257mm，壁厚为14mm。
[0014]进一步地，所述管坯选定顶头前压下率ε为6
‑
8％，优选地，碳钢和一般合金钢的钢管管坯选定顶头前压下率ε为7％；高合金钢的钢管管坯选定顶头前压下率ε为6％。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术已经应用于钢管生产的“铁耳子”控制，成功应用于两组芯棒薄壁管的在线生产，穿孔工序时实现前移顶头有效控制，从源头消除“铁耳子”，避免了之后顶管工序时“铁耳子”摁伤顶管芯棒及“铁耳子”被带进钢管摁伤钢管内表面，最终取得了显著的经济效益。根据数据统计，生产钢管(毛管为扩径量大于25mm并且壁厚小于17mm的薄壁管)实现“铁耳子”控制后，芯棒消耗降低0.5千克/吨，气瓶管成材率提升1.3％。钢管总年产量16.2万吨，芯棒与废芯棒差价24559.2元/吨，芯棒降耗创效198.9万元。气瓶管年产量13200吨，成品与废钢差价4450元/吨，气瓶管成材率提升创效76.4万元。两项合计年创效275.3万元。
附图说明
[0017]图1穿孔变形区示意图；
[0018]图中：1、顶头；2、穿孔轧辊；3、管坯；4、毛管；Dp、管坯直径；δm、毛管壁厚；β1、穿孔轧辊入口锥角；β2、穿孔轧辊出口锥角；Dt、顶头外径；Lt、顶头长度；B、辊距；C、顶头伸入量；Y、顶头位置；Dm、毛管外径；dm、毛管内径；L1、入口变形区长度；L2、出口变形区长度。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技
术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术的实施例是在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除钢管穿孔尾端产生“铁耳子”的方法，所述方法适用于将管坯穿孔成毛管的过程，利用位于管坯外部的穿孔轧辊和在管坯内部穿孔的顶头配合实现穿孔，其特征在于，其中，所述顶头的长度为顶头外径的1.9
‑
2.2倍，穿孔轧辊的入口锥角为2.5
°
，穿孔轧辊的出口锥角为3.5
°
，所述管坯的直径为155
‑
230mm，所述毛管的外径为182
‑
257mm，所述毛管的外径大于所述管坯的外径25mm以上，且所述毛管的壁厚小于17mm。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述顶头的顶头长度为顶头外径的2.0
‑
2.1倍。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述顶头长度为440
‑
445mm，所述顶头外径为210
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225mm。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述顶头长度为440mm，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉鑫，李永灯，何新田，郑振中，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：