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无缝方管生产工艺流程

无缝方管的历史

无缝方管生产有近 100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机，1891年又发明周期轧管机,1903年瑞士人施蒂费尔（R.C.Stiefel）发明自动轧管机（也称顶头式轧管机），以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机，开始形成近代无缝方管工业。20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、挤压机、周期式冷轧管机，改善了方管的品种质量。60年代由于连轧管机的改进，三辊穿孔机的出现，特别是应用张力减径机和连铸坯的成功，提高了生产效率，增强了无缝管方管与焊管方管竞争的能力。70年代无缝管方管与焊管方管正并驾齐驱，世界方管产量以每年 5％以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝方管工业，已初步形成轧制各种大、中、小型管材的生产体系。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。

无缝方管简介

无缝方管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝方管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝方管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，方管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻的钢脚手架等。

无缝方管的用途及分类

用途：无缝方管是一种经济断面钢材，在国民经济中具有很重要的地位，广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等各个部门。

分类 ①按断面形状分：圆形断面管、异形断面管 ②按材质分：碳素方管、合金方管、不锈方管、复合管 ③按连接方式分：螺纹连接管、焊管方管接管 　　④按生产方式：热轧（挤、顶、扩）管、冷轧（拔）管⑤按用途分：锅炉管、油井管、管线管、结构管、化肥管 ……

无缝方管的生产工艺

①热轧无缝方管主要生产工序（主要检验工序）： 　　管坯准备及检查→管坯加热→穿孔→轧管→荒管再加热→定（减）径→热处理→成品管矫直→精整→检验(无损、理化、台检) →入库

②冷轧（拔）无缝方管主要生产工序：坯料准备→酸洗润滑→冷轧（拔）→热处理→矫直→精整→检验

热轧无缝方管的生产工艺

无缝管方管用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序：①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管；②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管；③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产方管的最大外径来表示

辊式穿孔成型无缝方管的生产工艺

穿孔机 常用的二辊斜轧穿孔过程见图2。圆管坯穿轧成空心的厚壁管（毛管），两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上方管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊管方管等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

连续热轧无缝方管生产

连续热轧无缝方管生产 生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。工艺流程见图1。圆坯穿成毛管后插入芯棒，通过7～9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒，经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的方管。140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下方管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机（MPM）,轧制时外力强制芯棒以小于方管速度运动，可改善金属流动条件，用短芯棒轧制长管和大口径方管。

挤压无缝方管生产

挤压无缝方管生产 首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图5)。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广，但产量低。近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

冷拔、冷轧无缝方管生产

冷轧、冷拔无缝方管生产 用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6～8（图6）。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外，小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工困难，品种规格变换不灵活；通常采用冷轧、冷拔联合工艺，即先以冷轧减壁，获得大变形量，然后以冷拔获得多种规格。

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