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無(wú)縫錐管基本結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)及熱加工方式一、不銹鋼無(wú)縫錐管基本結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)
直徑大于500mm的熱軋大直徑不銹鋼無(wú)縫錐管的生產(chǎn)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)主要采用周期軋管機(jī)(皮爾格軋管機(jī))，或采用拉拔式熱擴(kuò)管機(jī)對(duì)成品鋼管進(jìn)行二次熱加工。20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)無(wú)縫高壓錐管市場(chǎng)緊缺，這也催生了簡(jiǎn)易的電感應(yīng)加熱推制生產(chǎn)工藝和直接采用斜軋穿孔機(jī)穿軋大直徑管坯(或同一穿孔機(jī)二次穿軋)生產(chǎn)質(zhì)量要求不高的大直徑薄壁不銹鋼無(wú)縫錐管產(chǎn)品的作法。
1基本結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)斜軋擴(kuò)徑機(jī)實(shí)際是斜軋管機(jī)類型的一個(gè)特例。
斜軋擴(kuò)徑機(jī)組主體設(shè)備由前臺(tái)設(shè)備、主機(jī)設(shè)備及后臺(tái)設(shè)備三個(gè)部分組成。前臺(tái)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)坯料管的送人；主機(jī)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)鋼管減壁與擴(kuò)徑軋制的功能，由水平布置的兩個(gè)錐形斜軋軋輥與軋制中心呈大的輾軋角布置，軋輥與上、下固定導(dǎo)板和固定的錐形頂頭之間形成了斜軋擴(kuò)徑軋制的變形空間(孔型)，坯料管在孔型中完成整個(gè)擴(kuò)徑、減壁的軋制過(guò)程；后臺(tái)設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑頂頭的輸人與退出、軋制后鋼管的輸出。
在斜軋擴(kuò)徑機(jī)中，左右水平布置的軋輥軸與軋制水平面平行，也就是三維空間中軋輥軸只有一個(gè)輾軋角而沒有傳統(tǒng)斜軋定義的送進(jìn)角，但是左右兩個(gè)軋輥軸與軋制水平面形成一定高度差，也就是軋輥軸是偏離軋制中心線一定高度(一般為60~100mm)。正是由于該高度差的存在，軋輥與軋件接觸點(diǎn)的速度分量會(huì)沿軋制線方向形成一個(gè)分量，這個(gè)分量會(huì)驅(qū)動(dòng)軋件前進(jìn)。
斜軋擴(kuò)徑軋制變形的根本目的就是實(shí)現(xiàn)鋼管的擴(kuò)徑與減壁，從軋鋼基本變形原理出發(fā)，如果希望較大化地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑變形，就要求金屬在軋制變形過(guò)程中僅發(fā)生橫向變形，換言之，徑向變形金屬的流動(dòng)全部轉(zhuǎn)化為橫向變形流動(dòng)，較大程度地減少縱向金屬變形。這顯然就可得出擴(kuò)徑軋制基本變形原理：軋制延伸系數(shù)等于1。為了實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑軋制，就實(shí)現(xiàn)較大可能橫向變形。因此，作為主要變形工具的斜軋擴(kuò)徑軋輥、頂頭的設(shè)計(jì)就要充分滿足車L制變形這一基本要求。
該軋輥輥形的變形區(qū)沿用曼式斜軋穿孔機(jī)軋輥輥形的基本設(shè)計(jì)方法，軋輥主要由咬人段與減壁擴(kuò)徑段構(gòu)成，兩變形階段均是兩條呈一定角度的直線段，軋輥由兩個(gè)不同的錐形輥體構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)金屬在斜軋變形的橫向大變形下的很合理流動(dòng)，較大程度地減少軋件在變形區(qū)斷面扭轉(zhuǎn)等多余附加變形，斜軋輥配置較大的輾軋角。
二、合金無(wú)縫錐管熱加工方式
P92鐵素體耐熱碳鋼無(wú)縫錐管因其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和蠕變性能，能夠大幅提高機(jī)組的熱效率，成為超超臨界火電機(jī)組四大管道的管材，主要應(yīng)用于四大管道的主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道以及旁路管道和聯(lián)絡(luò)管等關(guān)鍵管道和管件。當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)P92無(wú)縫管材的熱加工方式主要有擠壓、快鍛和斜軋三種，其中斜軋生產(chǎn)方式由于成材率高、生產(chǎn)成本較低和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)的主要生產(chǎn)方式之一。P92管材具有合金含量高，在熱加工生產(chǎn)時(shí)具有變形抗力大、塑性低和變形溫度范圍窄等特點(diǎn)。
主要生產(chǎn)外徑406mm及以上規(guī)格的合金無(wú)縫錐管，采用φ820精密軋管機(jī)組生產(chǎn)P92合金無(wú)縫錐管的主要生產(chǎn)工藝為：管坯通孔、管坯加熱、穿孔、精軋、定徑、冷床冷卻、熱處理、矯直、精整、探傷、切定尺、噴標(biāo)、包裝。
φ820精密軋管機(jī)組的穿孔工藝屬于斜軋穿孔，在斜軋穿孔生產(chǎn)P92合金無(wú)縫錐管過(guò)程中，鋼管內(nèi)壁表面易產(chǎn)生細(xì)小裂紋，這些小裂紋約0.5~2.0mm，雖然可以在后續(xù)的精整工序中通過(guò)增加內(nèi)表面修磨道次將裂紋修磨掉，但這不僅增加了修磨成本和占用修磨工序產(chǎn)能，還降低了P92管材的成材率。
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