培训教材热轧无缝钢管

78技术讲座轧管工艺技术(I)-《热轧无缝钢管实用技术》轧管工序的主要任务是将芯棒穿入毛管内孔，在外部工具(轧辐或银模)的作用下，压缩毛管的外径和壁厚，从而获得尺寸和质量符合要求的荒管。

按轧管机的结构和金属变形方式的不同，可将轧管机分为纵轧管机和斜轧管机。

纵轧管机主要有连轧管机、顶管机(CPE)、自动轧管机、周期轧管机、挤压管机和径向锻管机等；斜轧管机主要有阿塞尔(Assel)轧管机、狄塞尔(Diescher)轧管机、精密(Accu Roll)轧管机、斜轧扩管机和行星轧管机等。

轧管机按机架数量的多少，可分为单机架轧管机和多机架轧管机。

单机架轧管机有自动轧管机、阿塞尔轧管机、狄塞尔轧管机、精密轧管机、周期轧管机、挤压管机、径向锻管机和行星轧管机等。

多机架轧管机有连轧管机和顶管机等。

目前，使用最为广泛的是限动芯棒连轧管机和精密轧管机，其次是周期轧管机、阿塞尔轧管机、挤压管机和顶管机。

行星轧管机还处在推广应用阶段。

1连轧管工艺技术1.1连轧管机概况连轧管法是将经过润滑后的长芯棒穿入毛管内孔，芯棒和毛管一同连续通过多个呈串列布置的轧车昆孔型，将毛管轧制成符合尺寸和质量要求的荒管的一种轧管方法。

早在1843年，就有人开始研究连轧管法，历经几代人对连轧管工艺、芯棒操作方式、机架数、机架形式和传动方式等方面的研究和生产实践，连轧管技术日臻成熟，连轧管机已成为当今业界首选的无缝钢管轧机。

连轧管机的最大延伸系数可达3.5-6.0,荒管最大出口速度可达5~7m/so其主要特点是生产能力大，生产效率高；所轧制的荒管长度长，产品质量好，规格范围广等。

连轧管机按机架型式不同，可分为二辘式连轧管机和三银式连轧管机；按芯棒操作方式的不同，可分为全浮动芯棒连轧管机、限动芯棒连轧管机和半浮动(也称半限动)芯棒连轧管机。

限动芯棒连轧管机的芯棒循环可分为芯棒在线回退和线外循环两种。

二辐式连轧管机由两个轧槽组成孔型，相邻机架的轧银呈90。

(2) 表面擦伤与结疤。 除 毛 管 表 面 带 来 的 结 疤 ，经 斜 轧 后 会 扩 大 并 继 续 留 在 荒 管 表 面 之 外 ，斜 轧 管 工 序 本 身 因 工 具 黏 钢 或 啃 伤 毛 管 表 面 ，也 会 使 荒 管 表 面 产 生 擦 伤 ，严重 时变成结疤。 导 盘 迎 钢 侧 的 边 缘 既 高 又 尖 ，还 紧 贴 着 轧 辊 表 面 ，容易与轧辊发生碰撞而崩边。另 外 ，导盘的线 速 度 是 荒 管 出 口 速 度 的 1.5倍 以 上 ，轧 制 过 程 中 ， 毛 管 一 边 旋 转 一 边 前 进 ，导 盘 与 毛 管 的 运 动 既 不 同 向 ，又 不 同 速 ，二者之间 会 产 生 较 大 的 相 对 滑 动 ， 特 别 是 在 轧 制 Cr、Mo含量较高的合金钢管时，如 果 导 盘 表 面 硬 度 太 低 ，冷 却 或 润 滑 不 良 更 容 易 黏 钢 。黏钢或边缘破损的导盘继续使用时，荒管表面 会 产 生 结 疤 。导 板 与 变 形 金 属 之 间 的 滑 动 也 会 带 来 导 板 的 不 均 勻 磨 损 和 边 缘 黏 钢 ，使 荒 管 表 面 产 生 擦 伤和结疤。 荒 管 表 面 的 擦 伤 和 结 疤 ，还 有 可 能 是 因 轧 管 机 后 台 的 辊 道 、抱 瓦 破 损 或 黏 钢 造 成 的 。 当高速旋转 且存在较大甩动的荒管碰撞到表面不光滑的辊道或 抱 瓦 时 ，轻 者 会 形 成 表 面 擦 伤 ，重 者会导致凹坑。 提高导盘表面硬度(280~300 HB) , 加强对工具、后 台 辊 道 和 抱 瓦 的 检 查 ，对 不 合 要 求 的 工 具 及 时 修 复 或更 换 ，可有效减少荒管表面的擦伤和结疤。 ( 3 ) 内 、外麻坑。 内 麻 坑 与 毛 管 内 表 面 的 氧 化 铁 皮 有 关 。 当抗氧 化剂受潮结块或喷吹不均匀以及毛管内孔的氧化铁 皮太多时，荒管的内表面会出现麻坑，且在抗氧化 剂 喷 吹 的 出 口 端 最 为 严 重 。保 证 抗 氧 化 剂 干 燥 、颗 粒 适 中 及 喷 吹 均 匀 ，清除干净毛管内孔的氧化铁 皮 ，是减少荒管内麻坑的有效措施。 外麻坑是因为毛管外表面严重的氧化铁皮被压 人 荒 管 表 面 或 轧 辊 严 重 老 化 、黏 钢 而 压 伤 荒 管 外 表 面所致。用 20 M Pa的高压水除去毛管外表面氧化 铁 皮 ，及时修磨或更换不合工艺要求的轧辊，可有 效防止外麻坑的产生。 2 . 6 . 2 壁厚不均 斜轧管工艺对毛管的壁厚不均有一定的纠偏能

首钢长治钢铁有限公司职工培训课本无缝钢管生产读本职工培训课本编写组《无缝钢管生产读本》编写委员会主编：李虎山副主编：张小刚周明山编委：张红梅周庆红责任编辑：李宇科冯燕玲李书孝吕金瑜撰稿人：（按姓氏笔画为序）马万里王振江牛岩林田宝忠田志强李旭波张兵韬张雷芦爱斌尚中书宫树红黄红岗责任校对：李书孝庄素珍成连军靳东冬前言首钢长治钢铁有限公司无缝钢管厂始建于1959年，生长至今已有50多年历史，经过多次改革，现已形成一定范围，并在周边地区产生一定的影响力。

随着我国钢管行业近年来的快速生长，同其它新企业相比，我们的工艺及设备都比力落后，对钢管生产的新工艺也比力陌生，特别是对一些新的钢管机组及其相关生产原理，企业职工的知识结构已不能满足企业生长的需求。

为提高职工的知识水平和操纵技能，实现标准化操纵，由职工培训中心牵头，无缝钢管厂等单位协作，编写了这本《无缝钢管生产读本》。

《无缝钢管生产读本》是长钢职工培训系列课本的重要组成部分，在编写历程中，我们从无缝钢管厂的实际出发，在内容上力求简明，通俗易懂，理论与实际相联系，注重实际操纵。

除对本厂钢管生产工艺简单介绍外，还对近年来一些新建钢管企业的机组进行了简单介绍外，还对近年来一些新建钢管企业的机组进行了简单介绍，以提高职工的钢管生产知识。

本书在编写历程中得到了公司和无缝钢管厂领导的大力大举支持，他们在生产任务十分沉重的情况下，组织专业技能人员编写、修改、校对、审阅，包管了课本的如期出书。

在此，向他们体现衷心的谢谢！由于编者经验和水平有限，课本中难免存在疏漏与不当之处，请公司同行和宽大读者批评指正，在此一并谢谢！编者二零一零年十二月目录第1章钢管生产概论 (1)1.1 钢管的用途和分类 (1)1.2 钢管的技能要求 (2)1.3 钢管的生产要领 (6)第2章钢管厂生产工艺流程 (8)2.1 钢管厂表面 (8)2.2 钢管厂生产工艺流程 (9)第3章钢管厂设备介绍 (10)3.1 主要生产设备 (10)3.2 主要帮助设备 (24)第4章自动轧管机组生产热轧无缝钢管 (26)4.1 概述.......................................................................................... .. ... . (26)4.2 管坯准备............................................................................................. (26)4.3 管坯加热 (27)4.4 管坯穿孔.................................................................................... (29)4.5 自动轧管.................................................................................... (32)4.6 钢管定（减）轻 (34)第5章冷拔无缝钢管生产 (38)5.1 概述........................................................................................ . .. (38)5.2 钢管的酸洗和润滑 (38)5.3 冷拔钢管的要领 (43)5.4 钢管的热处理惩罚 (44)第6章钢管精整及存在的产物缺陷 (48)6.1 钢管的矫直 (48)6.2 钢管的切头、切尾 (50)6.3 钢管的人工查验 (50)6.4 钢管的无损探伤 (51)6.5 钢管的包装 (52)6.6 钢管产物缺陷阐发 (52)第7章钢管厂操纵工技能知识 (58)7.1 加热炉控温工技能知识 (58)7.2 穿孔机操纵工技能知识 (63)7.3 轧管机操纵工技能知识 (64)7.4 定（减）径操纵技能知识 (64)7.5 酸洗、磷化、润滑操纵工技能知识 (64)7.6 冷挤头机操纵工技能知识 (66)7.7 冷拔操纵工技能知识 (67)7.8 退火操纵工技能知识 (68)7.9精整操纵工技能知识 (68)7.10 探伤操纵工技能知识 (70)第8章无缝钢管机组简介 (92)8.1 穿孔机组 (92)8.2 轧管机组 (94)第1章钢管生产概论1.1钢管的用途和分类通常两端并具有中空断面，并且其长度与断面周长之比力大的钢材，都可以称为钢管。

2、热轧钢管生产工艺流程2．1一般工艺流程热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。

当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径；其各自的工艺目的和要求为：2.1.1穿孔：将实心的管坯变为空心的毛管；我们可以理解为定型，既将轧件断面定为圆环状；其设备被称为穿孔机。

对穿孔工艺的要求是：首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑，不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求。

2.1.2轧管：将厚壁的毛管变为薄壁<接近成品壁厚）的荒管；我们可以视其为定壁，即根据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值；该设备被称为轧管机。

对轧管工艺的要求是：第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管<减壁延伸）时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。

2.1.3定减径<包括张减）：大圆变小圆，简称定径；相应的设备为定<减）径机,其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的荒管外径不一<同一支或同一批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。

对定减径工艺的要求是：首先在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的，第二可实现使用一种规格管坯生产多种规格成品管的任务，第三还可进一步改善钢管的外表面质量。

20世纪80年代末,曾出现过试图取消轧管工序,仅使用穿孔加定减的方法生产无缝钢管,简称CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写>,并在南非的Tosa厂进行了工业实验,用来生产外径:３３.４～１７９.８mm，壁厚 3.4～25mm的钢管，其中定径最小外径为101.6mm；张减最大外径我101.6mm。

经过实践检验，该工艺在产生壁厚大于10mm的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于8mm 的钢管时通过定径、张减不能完全消除穿孔毛管的螺旋线，影响了钢管的外观质量。