由3辊式芯棒式无缝管轧机制造无缝管的方法技术

按照本发明专利技术的无缝管的制造方法，在构成芯棒式无缝管轧机的各机架中的、对管材实施壁厚加工的最后两机架中，通过将管材内周长与芯棒外周长之比设定在１．０７～１．１７的范围，从而不会使轧制后的管材的周向壁厚差（壁厚偏差）过大，可有效地抑制轧制后的芯棒的拉拔不良和管材内表面产生由芯棒造成的拉拔划痕缺陷，在现实中可实现由３辊式芯棒式无缝管轧机进行的作业。由此，可广泛地适用作由曼内斯曼芯棒式无缝管轧机方式的无缝管的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
在利用曼内斯曼芯棒式无缝管轧机方式进行的无缝管制造中，首先，在回转炉底式加热炉中将作为坯料的圆钢坯或方钢坯加热到1200～1260℃后，在穿孔机中由芯棒和轧辊进行穿孔轧制，制造空心管坯。然后，将芯棒插入到上述空心管坯的内孔中而成串状，在通常由5～8机架构成的芯棒式无缝管轧机中用孔型轧辊约束外表面来进行延伸轧制，从而将壁厚减少到规定的壁厚。此后，抽出芯棒，然后用减径轧机将上述减少壁厚后的管材成形轧制成规定的外径，获得产品。在此，作为芯棒式无缝管轧机，以往多使用2辊式芯棒式无缝管轧机，该2辊式芯棒式无缝管轧机在各机架上配置相对的1对孔型轧辊，在相邻的机架之间将轧辊的压下方向错开90°地交替配置孔型。在这样的2辊式芯棒式无缝管轧机中，为了防止轧辊的槽底部与凸缘部之间的过度的周速差导致在与凸缘部对应的部位产生的烧熔缺陷、以及管材的过度的飞边导致的飞边缺陷，通常以使孔型的两端的曲率增大的方式设计轧辊。在这种情况下，管材的与轧辊凸缘对应的部位不受轧辊和芯棒束缚而仅作用长度方向的张力，所以，难以控制朝周向的变形(伸出)，在不锈钢等热变形能低的材料中，还存在容易产生开孔缺陷等的问题。为了解决这样的2辊式芯棒式无缝管轧机的问题，考虑采用3辊式芯棒式无缝管轧机，该3辊式芯棒式无缝管轧机在各机架配置压下方向的夹角为120°的3个孔型轧辊，在相邻的机架之间将轧辊的压下方向错开60°地交替配置孔型。然而，通常在3辊式芯棒式无缝管轧机中，在轧辊的孔型的几何学性质方面，轧制后的管材内表面与芯棒的接触范围(部位)比2辊式时的接触范围大。为此，拉拔芯棒所需要的负荷增加，结果，容易产生轧制后的芯棒的拉拔不良或管材内表面由芯棒造成拉拔划痕这样的作业上和质量上的深刻的问题。因此，将3辊式芯棒式无缝管轧机实用化是极其困难的。为了解决这样的3辊式芯棒式无缝管轧机的问题，以往提出有以下的(1)～(3)那样的方法。(1)通过调整相邻机架的轧辊的转速，从而调整作用于机架之间的管材的应力，控制管材的截面形状(例如参照“基本的负荷特性和变形特性”，日本昭和59年度塑性加工春季讲演会讲演论文集p545-548)。(2)2辊式芯棒式无缝管轧机的例子，是通过将构成芯棒式无缝管轧机的第1机架～第3机架的孔型周长设定为轧机送出侧管材的成品周长的规定倍或规定倍以上，从而使轧机送出侧的管材内表面与芯棒之间产生适当的间隙的方法(例如参照日本特开平5-185112号公报)。(3)是在构成芯棒式无缝管轧机的最后机架设置定径机，在不产生管材的壁厚减少的情况下使芯棒与管材之间产生间隙的方法(例如参照日本特开平7-214110号公报)。然而，在公开于上述(1)的现有方法中，虽然可对同时啮入到多个机架的管材中央部的形状进行控制，但不能控制机架间的压缩力未充分作用的两管端部的形状。为此，两管端部具有其全周紧密贴合于芯棒的所谓不满的倾向，不能解决容易发生轧制后的芯棒的拉拔不良或管材内表面的由芯棒造成的拉拔划痕的问题。另外，在3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊内的管材的变形现象与2辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊内的管材的变形现象相差很大，如公开于日本特开平5-185112号公报的上述(2)的现有技术方法那样，仅是设定第1机架～第3机架的孔型周长，不能充分解决容易发生轧制后的芯棒的拉拔不良或管材内表面的由芯棒造成的拉拔划痕的问题。即，在3辊式芯棒式无缝管轧机中，由于孔型特性的原因，管材朝长度方向的变形大，所以，难以确保凸出，由后级机架的轧制方法，不能充分确保轧制后的间隙。为此，产生不能拉拔芯棒的问题，或者产生即使能拉拔，其负荷也比2辊式芯棒式无缝管轧机明显增大的问题。另外，在公开于日本特开平7-214110号公报那样的上述(3)的现有技术方法中，对于在用定径机加工之前芯棒与管材之间的间隙已消失的场合，存在不能获得充分的效果的问题。
技术实现思路
如上所述，由于在3辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊内的管材的变形现象与2辊式芯棒式无缝管轧机的轧辊内的管材的变形现象相差很大，所以，不能直接利用关于2辊式芯棒式无缝管轧机的理论。因此，用以往提出的方法不能有效地解决轧制后的芯棒的拉拔不良或管材内表面产生由芯棒造成的拉拔划痕这样的3辊式芯棒式无缝管轧机的问题，3辊式芯棒式无缝管轧机的实用化难的状况继续存在。本专利技术就是为了解决这样的现有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种现实中可操作的利用3辊式芯棒式无缝管轧机制造无缝管的方法，该制造方法可有效地抑制轧制后的芯棒的拉拔不良和管材内表面产生由芯棒造成的拉拔划痕。为了解决上述问题，本专利技术提供一种，其中，在构成上述芯棒式无缝管轧机的各机架中的、对管材实施壁厚加工的最后两机架，将管材内周长与芯棒的外周长之比设定在1.07～1.17的范围。优选是上述管材内周长与芯棒外周长之比被设定在1.10～1.17的范围。另外，优选是上述芯棒式无缝管轧机送出侧的管材外径与上述最后两机架的轧辊的槽底直径之比被设定为0.25或0.25以下。更优选是上述芯棒式无缝管轧机送出侧的管材外径与上述最后两机架的轧辊的槽底直径之比被设定为0.20或0.20以下。另外，优选是上述芯棒式无缝管轧机进入侧的芯棒间隙与上述芯棒式无缝管轧机进入侧的管材内径之比被设定为0.04～0.12。更优选是上述芯棒式无缝管轧机进入侧的芯棒间隙与上述芯棒式无缝管轧机进入侧的管材内径之比被设定为0.06～0.12。另外，优选是在上述最后两机架的后级设置定径机，将在该定径机的轧辊的槽底部的加工度(radius reduction rate)设为5％或5％以上。根据本专利技术，可提供这样的现实可操作的利用3辊式芯棒式无缝管轧机制造无缝管的方法，在构成芯棒式无缝管轧机的各机架中的、对管材实施壁厚加工的最后两机架中，将管材内周长与芯棒外周长之比设定在1.07～1.17的范围，从而可使得轧制后的管材的周向壁厚差(偏厚)不会过大，可有效地抑制轧制后的芯棒的拉拔不良或管材内表面产生由芯棒造成的拉拔划痕。附图说明图1为表示在芯棒式无缝管轧机的最后两机架中的、管材内周长与芯棒外周长之比产生的影响的图，(a)表示对芯棒的拉拔性产生的影响，(b)表示对管材的内表面质量产生的影响，(c)表示对管材的偏厚(轧制后的管材的周向壁厚差)产生的影响。图2为说明在本专利技术的无缝管的制造方法中设定的管材内周长的图，(a)表示各轧辊的配置图，(b)表示(a)的用虚线围住的部分的放大图。图3为说明对在本专利技术的无缝管的制造方法中设定的轧辊的槽底直径对管材产生的影响的图。图4为表示芯棒式无缝管轧机送出侧的管材外径与最后两机架的轧辊的槽底直径之比产生的影响的图，(a)表示对芯棒的拉拔性产生的影响，(b)表示对管材的内表面质量产生的影响，(c)表示对管材的偏厚产生的影响。图5为表示芯棒式无缝管轧机进入侧的芯棒间隙与芯棒式无缝管轧机进入侧的管材内径之比产生的影响的图，(a)表示对芯棒的拉拔性产生的影响，(b)表示对管材的内表面质量产生的影响，(c)表示对管材的偏厚产生的影响。图6为表示在定径机的轧辊的槽底部的加工度产生的影响的图，(a)表示对芯棒的拉拔性产生的影响，(b)表示对管材的内表面质量产生的影响，(c)表示对管材的偏厚产生的影响。图7为说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由３辊式芯棒式无缝管轧机制造无缝管的方法，其特征在于，在构成上述芯棒式无缝管轧机的各机架中的、对管材实施壁厚加工的最后两机架中，将管材内周长与芯棒外周长之比设定在１．０７～１．１７的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：稻毛孝光，木谷茂，中池纮嗣，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]