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端部增厚

发布时间:2023-09-15 10:20:27

端部增厚

管端增厚,是张力减径过程的特点之一,也是一个不利因素。当逐根减径管子的时候,造成管子端部增厚的原因,是管子前端和后端通过轧机时,管子里的张力与稳定过程的张力有所区别所造成的。例如,当管子前端在机架间隔内通过时,仅产生后张力。随着管子前端进入随后的一些机架,机架上的前、后张力增大到稳定数值。在这一达到稳定数值的过程中,管子端部的一段管段壁厚增厚。管子后端通过轧机时,存在着类似的情况。

端部增厚简介

对于封底端厚度要求较大的管形制件,过去常采用分体焊接法或摩擦工具旋压缩口法制造。分体焊接法是将制件分解为简形的管体和成形头部,先用机械加工制造出头部,再将其与管体焊接成一体。这种方法不但生产工艺繁杂、生产效率低,而且浪费金属。摩擦工具旋压缩口法虽然生产效率较高,但其采用的工具制造困难,而且在成形时变形力较大。某研究所开发的以无缝钢管为毛坯的整体热旋压缩口工艺,毛坯缩口端的璧厚获得了显著增厚,其厚度为原始壁厚的三倍以上。

端部增厚工艺条件

根据零件的形状和尺寸特点,使端部显著增厚是零件成形的关键。经过分析,决定采用无芯模热旋缩径工艺,试验过程中毛坯采用氧一乙炔焰加热,既简便可行,又可获得不同的加热温度,以考察温度对成形的影响。

1、采用热缩旋封底的可能性

如下图1所示,用旋轮按一定的轨迹对被加热的管还往复旋压,在旋轮每道次行程终了时进行一定的进给量,被旋轮旋压的那部分金属产生塑性流动,管坯端部的直径逐渐缩小,直到把底部封死。又由于塑性变形热引起的温度升高,最终能使端部焊合。旋轮继续进给,可使底部的厚度明显增加。

2、两步法多道次缩旋工艺

为了收到端部增厚显著及内外形轮廓尺寸连续圆滑过渡的效果,采用了先封底后成形的两步法缩旋工艺。封底的目的是为了在成形时限制金属向轴向流动,而使壁厚有显著增加。封底端部中心的厚度与形状对获得合格的零件有很大影响,增加封底旋压道次并适当加大进给显有利于底部封死和底部的增厚。封底工艺参数选用不当则易形成如下图2中(a)的小圆角,此小圆角在下一道成形工序时则形成图下中(b) 所示的缺陷,使内部形状不是圆滑过渡,在进一步旋压时可能会产生折叠或夹层。

为消除上述缺陷,可适当调节旋轮架的回转半径,从而改变了封底的曲率半径,使金属流动趋于均匀。

端部增厚端部增厚原因

钢管张力减径时管端增厚的原因是因为被减径钢管的两端所承受的张力比稳定轧制时为小,因此,轧后钢管两端壁厚比中间部分略有增加。通常,管壁增厚段的长度即为需要切除的壁厚超公差部分的长度,随变形量、机架间距、轧制速度、平均张力系数的增加而增加。但随单机架减径率、壁厚与直径比、轧辊名义直径、摩擦系数、轧制温度的增加而减短。合金钢增厚段长度较碳钢为长,一般端部增厚段长度约等于机架中心距两倍。

为了减少管坯增厚端的长度以保证张力减径的经济性,可采取以下措施。

1、增大单机架减径率,减小机架间距,增加钢管长度以减少管端壁厚增厚段长度。此法并不太理想,因为其增厚段长度仍占钢管总长的8%~14%。

2、采用端头厚度电控技术,即使钢管两端所受的总张力与中段所受张力接近相同。此法可将管端壁增厚长度减少37%~53%。

3、无头张力减径,这是最理想的办法,国外已经实现。

端部增厚轧管技术的开发

近年来,紧凑式轧机概念在轧钢各类型生产车间得到了开发应用,无缝钢管生产亦不例外。除我国试验了穿轧组合生产技术外,SMS Meer公司也开发出轧管机组的MINI—MILL概念型轧机(亦称3RCM组合式轧管机),与我国研发的穿轧组合生产技术一样,也可实现在1个设备上完成2个工序的变形任务,两者的不同点只在于:我国开发的技术是在特殊形状顶头及轧辊组成的孔腔中,管坯一次变形即完成穿孔及轧管2个变形任务;而SMS Meer公司的技术则是首先让管坯正向通过轧机完成穿孔,然后轧件反向运行.进入该轧机进行轧管,即仍维持2个变形道次。

另外,德国KOCKS公司开发出另一种型式的紧凑式轧机,其特点是:轧管机采用新型四辊行星式轧管机(可轧出长达50m的荒管),其后紧凑布置张力减径机及回转式飞锯。这种配置由于轧管机与张力减径机的轧制是连续进行的,因此该工艺生产线无需设置再加热设备;同时由于张力减径机轧出的超长钢管立即由飞锯定尺分段,因此无需设置大型宽冷床;另外轧管机轧出的荒管长度达50m,使得钢管经张力减径机的端部增厚损失降至最小。显然,采用紧凑式轧管技术及设备可大幅度降低投资,特别适用于小型钢管企业的建设。

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