6定减径

钢管“内六方”缺陷的产生原因及优化孟庆飞(内蒙古包钢钢联股份有限公司，内蒙古包头014010)摘要：分析热轧无缝钢管生产中“内六方”问题产生的原因，并提出解决方案。

分析认为：在生产线设计投产后，由于受到机架备置量、产品范围要求的限制，通过修改总的减径量或者单机架的减径量，轻易无法改善“内六方”缺陷，因此并不是最好的优化措施；在一定的减径比和总减径比设计前提下，通过优化孔型椭圆度可以使“内六方”问题得到明显改善，椭圆度越大越容易出现“内六方”问题。

关键词：钢管；张力减径机；楠圆度；减径比；内六方中图分类号：TG335.71 文献标志码：B文章编号：1001-2311(2020)06-0045-04Causes for “Hexagonal Bore” Defect of Steel Pipeand Relevant Optimization MeasuresMENG Qingfei(Inner Mongolia Baotao Steel Union Co.，Ltd.，Baotou014010，China )Abstract: Analyzed here in the article are the causes for the**Hexagonal Bore'defect as encountered with during the production of the hot-rolled seamless steel pipe,and the solution for it.It is concluded as follows via the analysis. Since the start-up of the production line,as limited by the roll stand allocation and the product range requirement,etc., it has been not so easy to fix the said“Hexagonal Bore”defect problem just by correcting the general reduction amount or the individual stand reduction amount,which is not the best optimization way.Given the specific reduction ratio and the general reduction ratio are designed,optimizing the pass ovality will get the said defect obviously alleviated.The bigger the ovality，the higher possibility for the defect to occur.Key words：steel pipe;stretch reducing mill;ovality;reduction ratio;hexagonal bore内蒙古包钢钢联股份有限公司钢管公司中159 mm连轧管生产线，配套的24机架单独传动张力 减径机组[|-7]，该机组生产小直径厚壁钢管时，一直受到“内六方”问题的困扰。

高速线材厂减定径机安装方案批准：审核：编制：高速线材技改项目部2009年10 月30 日1、编制依据和有关标准1.1编制依据：1.1.1 工程技术设计的施工蓝图1.1.2 高线项目经理部编制的施工组织设计1.1.3 项目经理部编制的设备安装计划1.1.4 根据高线工程设备供货计划1.1.5 根据高线工程施工现场的实际情况及我公司施工经验。

1.1.6安装指导手册1.2有关标准：1.2.1 根据国家现行的有关技术标准和规范1.2.2 冶金建筑工程质量检验评定YB9232-91 1.2.3 冶金建筑施工安全检查评定评分标准YB9274-92 1.2.4工程测量规范GB50026-93 1.2.5建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20012、工程概况2.1工程概况新增减定径机组位于高速线材厂轧线厂房CD跨26-27线，在精轧机的后部吐丝机的前段。

减定径机组为4机架机组，2架Φ230和2架Φ150轧机，用途是对轧件进行精密和低温轧制，保证轧件的内在质量和尺寸公差。

减定径机组总重90542kg，其中齿轮箱重（不含底座）38935kg,齿轮箱底座重8939kg,罩盖重5957.2kg，230减径机组12781kg，230锥箱装配2109.6kg，230辊箱装配636kg, 150定径机组8088kg,150定径机锥箱装配1341kg, 150轮箱装配368kg,轧废箱937.9kg,齿轮箱外形尺寸：3782×2479×2826。

2.2施工主要材料施工材料见附表13．施工准备3.1施工人员配置：本工程由于工期短，减定机安装工期为14天，为确保工期，本次安装分两班作业，每班12小时，每班11人。

详见施工计划进度表。

3.2施工机具施工工具见附表23.3 施工测量:3.3.1 搜集与该工程有关的总平面图、工艺管理布置图、大临设施布置图、施工组织设计、土建测量网络设计等，确认有效的文件资料，以便进一步准确地布设测量控制网及做好施工阶段的测量保障工作。

收稿日期:2006-08-29;修订日期:2006-10-11作者简介:曹杰(1971-),男,硕士,安徽工业大学副教授。

高速线材减定径轧制孔型系统探讨曹 杰1,阎 军1,章 静1,陈 林2,杨 霄2(11安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽 马鞍山 243002;21宝钢分公司条钢厂,上海 201900)摘 要:采用有限元模拟的方法,对比分析了两种高速线材减定径孔型系统的变形特点、轧件宽展和轧制压力变化情况。

结果表明:减定径机组轧件变形较小,轧制后最大等效塑性应变接近113;椭圆-圆-圆-圆孔型系统和椭圆-圆-椭圆-圆孔型系统都采用较小的压下量,提高产品的尺寸精度,但椭圆-圆-圆-圆孔型系统宽展量和宽展系数均逐道次减少,产品尺寸精度更高。

关键词:高速线材;减定径;孔型系统;有限元中图分类号:TG 33514 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2006)06-0034-05D iscussion on pass sequence of reducing and sizing rolling of high -s peed w ire rod m illC AO Jie 1,YAN Jun 1,Z HANG Ji n g 1,CHEN L i n 2,YANG X iao2(11Schoo l ofM a teria l Science and Eng i nee ri ng ,A nhuiU n i v ers it y o f T echno logy ,M a .anshan 243002,Ch i na ;21Bar Stee l P lant o f Baostee l Branch ,Shangha i 201900,Chi na)Ab strac t :By m eans o f fi n ite ele m ent si m ulati on ,t w o types o f pass sequences o f reduc i ng and si z i ng ro lli ng i sstud i ed and compared .T he defor m i ng character i sti cs ,spread i ng and ro lli ng forces are analyzed .The res u ltsshow that t he deforma ti on of reducing and s i zing rolling i s re lati ve l y s m a l,l the max i m u m tota l equ i va l ent p l astic stra i n after ro lli ng i s about 1131In order to acquire h i gher precisi on products ,ova l-round-round-round and ova l-round-oval -round pass sequences a ll apply s m a ll ro lli ng reducti on .The ova l -round-round-round pass sequence com parati v ely y i e l ds better d i m ensiona l precision because o f the gradua l decreasi ng o f spread i ng percentage and spreading factors a long the ro lling pass .K ey words :h i gh -speed w ire rod ;reduc i ng and sizi ng ;pass sequence ;FE M1 前言减定径机是近年来在高速线材轧机上采用的一项新技术。

1、根据产品大纲划分孔型系列，孔型系列的主要标志是允许的最大减径率，对大口径钢管则取较小的允许最大减径率作为分配各机架减径率的上限。

对于最前面几架，通常1-3号机架的减径率从最小值递升到平均减径率或最大减径率，称这几架为张力升起机架；
最后几架，一般是4-5架为成品机架，减径率由最大值减少到零；余下的机架称为工作机架，其减径率取平均值或最大允许值。

减径率的分配方法主要有三种：1、减径率递减分配法；2、减径率为常数分配法；3、减径率递增分配法。

单机架的绝对减径量则都是递减分配的。

2、从均衡各机架能耗与磨损的角度来看，减径率分配用递减分配方法更为合理。

3、张力减径机的各机架相对减径率ρi 没有可加性，而对数减径率ri 具有可加性。

两者有下列关系：
i r i e --=1ρ i
i r ρ-=11ln 4、成品机架的减径率：
当机架的减径量增加时，椭圆度亦应增大，在成品机架中，随着减径率的减少，椭圆度以相应减少。

为了取得归圆作用，一般将倒数第二架和倒数第一架的长短半轴之差取为0.1mm 。

5、薄壁管应用椭圆孔型，厚壁管应用圆孔型。

在S/D ＞9%—12%时，必须用圆孔型。

所谓椭圆孔型系指a i -b i-1＞0，所谓圆孔型系指a i -b i-1＜0。

6、。

目录5.3.1 机架数目的确定 (3)5.4轧机的选择 (3)6 孔型设计 (5)6.1孔型设计概述 (5)6.1.1 孔型设计的内容 (5)6.1.2 孔型设计的基本原则 (5)6.2孔型系统的选取 (6)6.2.1 粗轧机孔型系统的选取 (6)6.2.2 中轧、预精轧及精轧轧机孔型系统的选取 (6)6.3孔型设计计算 (6)6.3.1 确定各道次延伸系数 (6)6.3.2 确定各道次轧件的断面面积 (7)6.3.3 孔型设计计算 (8)6.4孔型在轧辊上的配置 (9)6.4.1 孔型在轧辊上的配置原则 (9)6.4.2 孔型在轧辊上的配置 (9)6.5轧辊的平均工作直径及轧辊转速的确定 (10)6.5.1 工作辊径的确定 (10)6.5.2 轧辊转速的确定 (10)8 力能参数计算与强度校核 (13)8.1力能参数计算 (13)8.1.1 轧制温度 (13)8.1.2 轧制力计算 (14)8.1.3 轧辊辊缝计算 (19)8.2电机功率的校核 (19)8.2.1 传动力矩的组成 (19)8.2.2 各种力矩的计算 (20)8.2.3 电机校核 (21)8.2.4 第一道次电机功率校核举例 (21)8.3轧辊强度的校核 (22)8.3.1 强度校核 (22)8.3.2 第一架轧机轧辊强度校核举例 (25)5.3.1 机架数目的确定由坯料尺寸（150mm×150mm ）和所轧制的最小断面的轧件尺寸（Φ6.5mm ）确定轧制道次。

考虑到坯料尺寸偏差和热膨胀因素，所以总延伸系数为：68.73645.6]015.1)4150[(220=⨯⨯+==∑πμn F F ……………………………(3) 一般全线平均延伸系数为： 27.1=μ∴轧制道 6.27ln ln ==∑μμN (4)取整得28=N ，精轧最后两架为减径机。

轧机最后为两架定径机（不考虑在内）。

参考现场实际生产情况及相关资料将26+4架轧机分为粗轧、中轧、预精轧、精轧及减定径五组机组。

高速线材减定径机组的特点及应用探析摘要：随着技术变革升级，高速线材的生产呈现出许多新特点，包括高度轧制、冷却控制、快速更换等。

国内许多公司已经研发出具有完全自主知识产权的减径机和定径机。

借助对高速线材减定径机组的特点、应用现状等的考察，提出具体应用要点，以期为我国高速线材生产提供些许参考。

关键词：高速线材；减定径机组；特点分析；应用研究1减定径机组设备的特征减径机分为普通型和改进型，普通型减径机的动力系统多为交流电机，使用齿轮箱相互连接，为不同的轧制工艺提供相适应的齿轮比。

通常而言，减定径机的变速箱主要使用双层结构的组合式齿轮箱，通过四轴输出至辊箱之中。

总体来说，这样的结构较为复杂，并且工作的转速也非常高。

考察高速线材轧机采用的减定径机的工艺特点以及控制措施，可以根据技术发展要求，进一步完善高速线材减定径机，提高其工作效率，实现减定径工作提质增效。

摩根型的RSM减定径机有4个机架的顶交型配置，每个轧机单元的布置一般采取夹角式布局，即每一对辊环的轴线和水平面之间的夹角一般保持在45°，相互邻近的两对辊环的角度为90°。

如此一来，轧机无需重复扭转。

根据成品的尺寸、工艺要求、钢的类型，减径机的辊箱总成配置可以采取2机架的悬臂辊箱单元，尺寸大小为250毫米、230毫米或160毫米；定径机则采取2机架的辊箱单元，尺寸为150毫米左右即可。

同时，还包括相应组件，如面板、外部齿轮箱、保护罩、震动检测分析设备等。

2精轧机、吐丝机间的减定径机的工艺优势2.1适合当前的轧制技术目前我国国内比较成熟的轧制技术是连续轧制，该技术的主要特点就是速度快，质量高，近年来使用得十分广泛。

连轧技术的关键是连轧孔型，所以对连轧技术的研究离不开孔型设计。

减定径机组可以实现单一孔型向多元自由孔型的转变，自由孔型也即同一个孔型轧制系统能够通过对辊缝的调整从而实现较大范围内生产任意规格的具有较高精度的产品，这简化了轧制工艺，并且通过减少换辊时间实现轧机效率的提升，进而大幅提高了高速线材生产的灵活性和适应性。

张力减径内六方成因分析及解决方法罗登高【摘要】分析了无缝钢管在张力减径时内六方产生的原因及影响因素,重点分析了温度不均匀对内六方的影响,并结合现有工艺条件提出多种减少直至消除内多边形的措施.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】2页(P145-146)【关键词】无缝钢管;张力减径;内六方【作者】罗登高【作者单位】衡阳华菱钢管有限公司,湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TH121 引言张力减径作为热轧无缝钢管生产的最后一道热变形工序，该工艺的目的是应用相互紧靠机串列的轧机机架使钢管进行连续加工，在加工时通过适当的轧制序列使钢管外径递减(轧辊如图1所示)，同时利用该机架序列中辊速比率的可变调节，使钢管壁厚按预定变化。

该工序还可消除前道工序(如穿孔、连轧等)轧制过程中造成的荒管外径不一(同一根或同一批)，以提高热轧成品管的外径精度和圆度。

但根据目前的生产情况，该工艺存在先天缺陷，即:加工后钢管内孔并不是所希望的圆，而是一种内多边形，近似于正六边形，简称为“内六方”。

2 内六方的形成原因产生内六方的直接原因是钢管在张减过程中，沿钢管孔型周边壁厚的变化是不均匀的。

减径管的内六方是由减径时沿孔型周边金属径向流动不均匀及相邻两机架孔型的辊缝相互交替所引起的。

某钢管厂在生产48.3×9.5的成品管时内六方较严重，如图1所示。

图1 钢管内六方示意图3 张力减径过程中的传热分析文献［1］中，作者通过分析轧辊对钢管的压力沿周向分布不均，钢管经多机架不均匀变形的积累，形成内六方［1－2］。

这里主要分析钢管温度分布不均匀对内六方的影响。

由于接触传热的复杂性，一般将接触传热用经验公式qj=hj(T－Tf)表示，等式中qj为接触换热热流，hj为等效接触导热系数，影响接触换热的所有因素都通过该系数考虑，T为钢管表面温度，Tf为与钢管接触的轧辊表面温度。

考虑钢管张力减径时，接触压力变化很大，而轧辊、钢管的表面粗糙度以及环境气体或介质可认为统计意义上的不变，这样对于具体的轧制过程，可以认为接触传热过程仅受接触压力的影响，即接触换热系数仅是接触压力的函数［3］，根据经验得出:其中:pj为接触压力;h0，kj均为常数。

定径机技术-定径机技术1、在钢管生产中，定减径机的作用是什么？一套定减径机一般由几架组成？2、定径机组一般有几种类型？3、张力减径机的作用是什么？一套张力减径机一般由几架组成？4、在定减径过程中，工作直径的含义是什么？5、（微）张力减径有什么优点？6、定（张力）减径机的传动形式有哪些？7、三辊定减径机与二辊定减径机相比，有什么优缺点？8、什么叫临界减径率？9、定（减）径机如何进行变形分配（制定孔型减径系列）？10、如何设计定（减）径机的孔型？11、三辊定（减）径机轧辊的孔型如何加工？12、微张力减径的主要特点是什么？13、什么是减径过程产生的“内六方”？影响“内六方”的因素有哪些？14、推导（微）张力减径变形过程的基本理论变形方程的基本出发点是什么？15、微张力减径机前采用在线感应再加热有什么好处？16、在线感应再加热装置由那几部份组成？17、电流的频率怎样选择？18、感应再加热装置的功率怎样选择？19、感应再加热线圈规格如何选择？20、感应再加热装置平面布置要注意什么？21、感应再加热如何进行自动控制？22、减径机什么要采用KARTA系统？23、减径机KARTA系统是什么？24、平均壁厚控制（WTCA）有什么作用和效果？25、内六方控制能取得多大效果？26、CARTA机架管理系统有哪些主要的功能和模块？27、CARTA系统的钢管参数在线检测系统的方案是什么？28、在钢管生产中，定减径机的作用是什么？一套定减径机一般由几架组成？29、定径机组一般有几种类型？30、张力减径机的作用是什么？一套张力减径机一般由几架组成？31、在定减径过程中，工作直径的含义是什么？32、（微）张力减径有什么优点？33、定（张力）减径机的传动形式有哪些？34、三辊定减径机与二辊定减径机相比，有什么优缺点？35、什么叫临界减径率？36、定（减）径机如何进行变形分配（制定孔型减径系列）？37、在线感应再加热装置由那几部份组成？38、电流的频率怎样选择？39、感应再加热线圈规格如何选择？40、感应再加热装置平面布置要注意什么？41、感应再加热如何进行自动控制？42、减径机CARTA系统有那些主要过程自动控制功能？43、设备检修时切断电源后应（）A.悬挂安全警示标志牌B.防止触电C.注意安全44、挂吊时，吊索与吊物间夹角必须在（）之间；遇到特殊吊物时应使用专用工具。

定径机轧管内六方缺陷的控制定径机轧管内六方缺陷的控制摘要介绍了用增加轧制道次减少各机架的减径率控制厚壁管和合金中厚壁管内六方产生达到提高一极品率和金属收得率。

关键词内六方孔型减径率椭圆度 1 前言三辊定径机是Φ180限动芯棒连轧管机组热轧生产线金属热变形的最终一道工序是连轧管机组中的精轧机组。

定径机实际上是一种空心轧制的多机架连轧其任务是在较小的总减径率和较小的单机架减径率条件下将荒管轧成符合要求尺寸精度的成品管。

我厂Φ180限动芯棒连轧管机组于1999年投产试生产以来定径机轧制的热轧钢管由于受热工具工艺和操作水平等方面的影响各类缺陷的产生在所难免而内六方是其中的主要缺陷之一。

热轧管出现内六方缺陷后轻者影响成品管的外观重者因壁厚精度超差而改判甚至报废。

因此控制和减少内六方缺陷尤为重要。

本文结合现场生产实际在现场试验的基础上对内六方缺陷产生原因进行分析并制订出相应的控制措施。

2 内多边形形成的机理荒管减径时外径受到径缩而减小其减少量可以用钢管平均直径D的减少量表示外径减小意味着管子切向周长的减小。

按照金属流动规律出现一向压缩、两向拉伸的变形这样金属必然向另外两个方向流动在纵向产生延伸、在径向（即壁厚方向的自由内表面）产生增厚但是减径时如具有较大轴向张力也可能产生壁厚的减薄。

实际上由于三辊定径机（除最后一架）孔型是椭圆的见图1-1沿孔型周边上的管壁增厚分布以辊缝处为最大顶部最小由于轧机孔型辊缝互相呈60°。

因此第二架辊缝相当于第一架孔型顶部的位置。

这样第二架轧制后钢管的壁厚分布管壁增厚沿1/6周长的分布处于30°方向的壁厚最薄。

在顶部与辊缝方向的壁厚最厚结果钢管断面上呈内六方。

孔型不同部位的增厚亦不同其原因是钢管在孔型宽度上高度压缩量不均在顶部高度压下量最大变形时接触弧长、单位压力也比辊缝处大这样轴向摩擦力也大促使金属轴向流动这样就导致顶部壁厚增厚较小。

3影响内多边形的因素据许多文献介绍影响内多边形的因素有以下几方面： 3.1轧辊数目。