常州精密钢管博客

无缝钢管产生偏心(厚度不均)有原因

无缝钢管精密钢管的成品都会有偏心厚度不均匀的问题 但是是怎么产生的呢?很多人都没有搞明白,今天 我们就来讲讲 冷拔钢管 冷轧钢管 热轧钢管等 无缝缝钢管的偏心是怎么产生的,为什么无缝钢管的同心度都没有那么的理想?

质检-5.jpg

上图为我们在 测量钢管的厚度

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上图为我公司生产的 精轧钢管 仔细看 还是能看到一点点偏心的

钢管缺陷.png

上图为 其它钢管厂生产的无缝钢管 有很明显的偏心和失圆

产生偏心的钢管 在热轧钢管生产过程中 最容易产生,产生的环节多半是在热穿孔时产生的:

根据对自动轧管机轧后钢管的解剖分析,我们认为穿孔毛管经自动轧管机轧制后,钢管纵横向壁厚不均的形式基本上保留了穿孔毛管壁厚不均的分布特征,即轧后钢管仍具有螺旋状的壁厚不均,而且横向壁厚不均显著增大。

自动轧管机产生壁厚不均的原因是:

①穿孔毛管壁厚不均的存在形式和严重程度,直接影响轧后钢管壁厚不均的存在形式和严重程度。

②在自动轧管机上轧管时,因顶杆弯曲,使顶头位置偏离孔型中心而导致壁厚不均,其管中和管头各横截面上的最大壁厚和最小壁厚位置几乎固定不变;而管尾到管头壁厚不均程度则逐渐增大,因此,减小顶杆残余弯曲度,降低轧管时顶杆的轴向力,对减小壁厚不均程度有显著作用。

③减壁量越大,荒管壁厚不均越严重,减壁量较小时,自动轧管机有减小穿孔毛管壁厚不均的作用。④孔型调整不正确,当辊缝不平行时,会使荒管的壁厚不均加剧。 

我们无缝钢管厂对Φ400mm自动轧管机组,穿孔、二次穿孔(延伸)、自动轧管和均整4个轧制过程的荒管实测壁厚数据进行了傅立叶变换,得出了壁厚不均的定量分析及其形成原因,并以此为基础提出了改善钢管壁厚不均的途径:

①二次穿孔(延伸)后荒管上的螺旋形壁厚不均的分布特征一直保留到成品管,因此改善二次穿孔(延伸)是改善成品管壁厚精度的关键环节,主要措施是改进工具设计,提高顶杆和顶头在旋转过程中与轧制线的同心度。

②改善穿孔后毛管的壁厚不均是重要环节,主要措施是提高管坯的加热均匀性,提高定心孔的精度,加长顶头均整带的长度和反锥的长度,提高顶杆与顶头在旋转过程中与轧制线的同心度。

③轧管时虽会产生严重的对称性壁厚不均,但对减轻螺旋形的壁厚不均有一定的作用。因此,轧管时应轧制两道,道次之间应将荒管翻转90°。

④均整过程能基本上消除对称性壁厚不均,但对消除螺旋形壁厚不均的作用甚小,因此,应提高均整机的能力。

⑤傅立叶变换是研究斜轧过程壁厚不均的有效手段,这一方法也可用于其他钢管生产机组管体壁厚不均的研究。


穿孔-1.jpg

上图为无缝钢管穿孔现场,很多钢管的偏心都是这个时候产生的,所以严格控制这穿孔环节 十分重要。


精轧钢管 冷拔钢管 由于穿孔的原因 也会产生偏心问题:

任何破坏由轧辊、顶头、导板三者形成的变形区几何形状正确性的因素,都将使毛管壁厚不均加剧。 

(1)顶头。

①顶头的形状设计,理想的顶头辗轧锥应与轧辊出口锥平行,如果按照传统的马特维也夫公式设计顶头,其顶头的辗轧锥与轧辊的出口锥是不平行的,金属在这样一个逐渐扩大的间隙内变形,势必造成管壁辗轧不充分而导致毛管壁厚不均,而且,随送进角的增大毛管壁厚不均更加严重;

②由于顶杆的刚度不够,在穿孔过程中产生弯曲,使顶头不能保持对中位置,从而使穿出的毛管壁厚不均;

③顶头的不均匀磨损或损坏。 

(2)导板。

①导板距过大,在穿孔过程中是依靠导板的限制作用来保持穿孔中心线的,导板距大,顶头在上下位置变化大,使顶头不稳定,导致毛管壁厚不均。

②上、下导板的不均匀磨损也会加剧壁厚不均程度。

(3)轧辊。

①轧辊中心线偏斜:在生产过程中,由于穿孔机两侧压下螺丝安装不正确,或由于螺纹和轴承磨损而使两辊间轴向发生水平偏斜,两个轧辊的送进角不一致使变形区发生畸变而导致壁厚不均。

②大送进角下导致顶头与轧辊的辗轧锥更不平行。

③轧辊转速不当也会影响壁厚精度。 

(4)管坯的定心和加热。

定心孔偏心和加热不均匀(阴阳面)都将造成壁厚不均。 

(5)穿孔机的刚度、结构和调整。

穿孔机的机身刚度不够,其上的锁紧机构不可靠;顶杆的定心装置调整不准确,运行不可靠和距离机身较远;轧制中心线的调整,一般采用低于轧机中线,其目的是提高轧件的稳定性,若调整过大,因轧制线下移后,变形区内工具之间的相对关系发生了非对称变化,也会影响毛管的壁厚不均。


总结:

综上所述,无缝钢管的偏心厚度不均匀 是没有办法完全避免的,只能一步一步严格控制 尽量减小。如果您对我们的这些解析还有什么想法,欢迎给我们留言讨论。


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