无缝钢管的热轧工艺.pdf

无缝钢管

1.无缝钢管的制造加工方法:

（1）热轧（挤压无缝钢管）:圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱

管→定径（或减径)→冷却→矫直→水压试验（或探伤)→标记→入库

（2）冷拔（轧)无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀

铜）→多道次冷拔（冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤）→标记→入

库

2。热轧

(1）热轧的概念：热轧（hotrolling)是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度

以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

（2)热轧的优缺点

优点：

a.热轧能显著降低能耗，降低成本.热轧时金属塑性高，变形抗力低,大大减少了

金属变形的能量消耗。

b。热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显

著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加

工性能.

c.热轧通常采用大铸锭，大压下量轧制,不仅提高了生产效率，而且为提高轧制速

度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件。

缺点：

a。经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸

盐）被压成薄片,出现分层(夹层)现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶

化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到

屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。

b。不均匀冷却造成的残余应力.残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应

力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大，残余应力

也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一

定影响.如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用.

c.热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能，热轧制品的组织和性能不能够

均匀。其强度指标低于冷作硬化制品，而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作

硬化制品，而低于完全退火制品。

d。热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差；热轧制品的表面较冷轧制

品粗糙Ra值一般在0.5～1.5μm。因此,热轧产品一般多作为冷轧加工的坯料。

3。轧机简介

在带钢热轧机上生产厚度为1.2～8mm成卷热轧带钢的工艺。带钢宽度600mm

以下称为窄带钢;超过600mm的称为宽带钢。第一台带钢热连轧机于1905年在

美国投产，生产宽200mm的带钢.

带钢热轧机的技术经济指标优越，发展很快。在工业发达国家，1950年以前热

轧宽带钢的产量约占钢材总产量的25％，70年代已达50％左右。热轧带钢的原

料是连铸板坯或初轧板坯，厚度为130～300mm。

板坯在加热炉中加热后，送到轧机上轧成厚1.00～25。4mm的带钢,并卷成钢卷.

轧制的钢种有普通碳钢、低合金钢、不锈钢和硅钢等。其主要用途是作冷轧带钢、

焊管、冷弯和焊接型钢的原料；或用于制作各种结构件、容器等.

轧机组成：

带钢热轧机由粗轧机和精轧机组成。粗轧机组分半连续式、3/4连续式和全连续

式三种：①半连续式有一台破鳞（去掉氧化铁皮）机架和1台带有立辊的可逆

式机架；②3/4连续式则除上述机架外，还有2台串列连续布置机架;③全连续式

由6～7台机架组成.精轧机组均由5～7台连续布置的机架和卷取机组成。带钢

热轧机按轧辊辊身长度命名,辊身长度在914mm以上的称为宽带钢轧机。精轧机

工作辊辊身长度为1700mm的，称为1700mm带钢热轧机，这种轧机能生产

1550mm宽的带钢卷。带钢热轧按产品宽度和生产工艺有四种方式：宽带钢热连

轧、宽带钢可逆式热轧、窄带钢热连轧以及用行星轧机热轧带钢。

4。减径机的工艺原理及主要问题

在无缝钢管生产的三大机组——穿孔机组、轧管机组、定减径机组中，人们

一直十分关注轧管机的研究，先后开发出自动轧管机组、顶管机组、新型顶管机

组（CPE）、三辊轧管机组、连轧管机组(包括浮动芯棒MM、限动芯棒MPM和

半浮动芯棒连轧管机组等）、AccuRoll轧管机组、改进型三辊轧管机组。但对于

穿孔机组，仅在20世纪80年代初才提出菌式穿孔机.而定减径机一直使用二辊

式和三辊式，直到20世纪90年代初才提出三辊可调式定径机技术.新型三辊可

调式定径机技术是为满足现代钢管生产高效、优质、低耗的要求而开发的，它的

开发成功也为无缝钢管的生产注入新的活力。

张力减径机技术的发展

张减工艺主要特点是边连续多机架二辊或三辊无芯棒纵轧，采用适