无锡厚壁无缝钢管生产工艺流程及轧机轧辊的选用冷拔和热轧两种钢管工艺流程概述
无锡厚壁无缝钢管生产流程及几种主要轧辊工具的材质、硬度选用介绍如下：
1 无锡厚壁无缝钢管生产工艺流程
无锡厚壁无缝钢管生产主要经过以下几道工序;管坯——切断——加热——穿孔——轧管——定(减)径——矫直——切头尾——检验——包装——入库。而根据轧管方式的不同可将无锡厚壁无缝钢管轧机分为自动轧管机组、连轧管机组(MPM两辊连轧管机组、PQF三辊连轧管机组)、Assel轧辊机组、Accu轧管机组、周期轧管机组等，新上的轧机以MPM连轧管机组、PQF三辊连轧管机组居多，比如天津钢管公司的Φ460、Φ258 PQF连轧管机组、衡阳钢管的Φ273 MPM连轧管机组、攀钢成都无缝的Φ340 MPM连轧管机组、Φ159 PQM连轧管机组、鞍山Φ170 PQF连轧管机组等。
2 穿孔机
管坯穿孔是热轧无锡厚壁无缝钢管生产中最重要的变形工序，它的任务是将实心管坯穿轧成空心毛管。根据穿孔机的结构和穿孔过程的变形特点，可将现有的穿孔方法分为：斜轧穿孔、推轧穿孔和压力穿孔，而以斜轧穿孔应用最为广泛，斜轧穿孔机轧辊的形状有辊式、菌式(锥形)和盘式三种，辊式穿孔机轧辊应用于小型轧机，而大型的机组穿孔机采用菌式轧辊。盘式穿孔机应用较少。不论轧辊形状如何，为了保证管坯咬入和穿孔过程的实现都有穿孔锥(轧辊入口锥)、碾轧锥(轧辊出口锥)和轧辊轧制带(入口锥与出口锥之间的过度部分)组成。
穿孔机轧辊大多采用辊轴和辊套的组合结构，两者采用直接过盈组合或加键过盈组合。这样，当轧辊报废后，辊轴可继续复用，以减小工具成本。小型穿孔机辊轴材质多选用45或40Cr，调质处理。大型的穿孔机辊轴多用42CrMo，调质处理。轧辊材质目前各厂家选用较杂，有的厂家选用锻造45、55等优质碳素结构钢。有的厂家选用50Mn、65Mn、70Mn、70Mn2Mo、60CrMnMo等合金铸钢或锻钢;硬度范围要求也不一致，有的要求HB180-220，有的要求HB220-260。为了增加咬入性，大型穿孔轧辊一般在入口锥上加工有深度为0.8～1.2mm的网状花纹。
综合国内外厂家的材质选择及使用情况，笔者认为：穿孔机轧辊选用铸造50Mn、60CrMnMo等中碳合金钢材质较合适，一是具有较好的强度及耐磨性，二是适用于轧制各种材质钢管。硬度控制在HB200-240较合理。
3 轧管机
毛管轧制是热轧无锡厚壁无缝钢管生产的主要变形工序，其作用是使毛管壁厚接近或达到成品管壁厚，和消除毛管在穿孔过程中产生的纵向壁厚不均，另外还可提高荒管内外表面质量，控制荒管外径和圆度。空心毛管轧成接近成品尺寸的荒管。
1、自动轧管机：自动轧管机为二辊不可逆式纵轧机，其特点是在工作辊后设置一对高速反向旋轧的回送辊，作用是将经过一次轧制的毛管送到前台进行第二次轧制，因此它的生产效率较低，国内大多数机组已改造或淘汰。轧辊的材质多为无限冷硬铸铁、球墨铸铁或冷硬球墨铸铁，硬度在HSD50以上。
2、两辊连轧机组：连轧机组是较为先进的钢管轧机，它是将穿孔后的毛管套在长芯棒上，经过多机架顺次排列且相邻机架辊缝互错90°的连续轧管机进行轧制。
连轧辊的材质大多为镍铬钼无限冷硬球墨铸铁(也称珠光体球墨铸铁)、镍钼无限冷硬球墨铸铁(也称针状体球墨铸铁)，孔型部分硬度HSD50-65。国外设计的连轧辊第一架有的采用锻钢或石墨钢材质，以进一步提高该架次轧辊的强度。
3、三辊连轧机组：三辊可调式限动芯棒连轧管机(PQF)是意大利INNSE公司为克服二辊连轧管机的固有局限性而研制开发的，由于它将360°孔型分为三部分，减小了每个轧辊孔型底部与边缘的线速度差距，因而轧制的钢管精度高。
小型的PQF轧机的连轧辊是整体式的，采用镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，硬度控制在HSD55-65时较为合适;大型的PQF轧机的连轧辊作成装配式的，即轧辊采用耐磨性较好镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，轴采用高强度的锻钢材料，并经过调质处理，可以重复使用，大大节约了成本，此结构已在天津钢管公司成功使用。
4、Assel轧管机组：Assel轧管为三辊斜轧，它由三个主动轧辊和一根芯棒组成环行封闭孔型。
轧辊辊身分入口锥、辊肩、平整区和出口锥四段，材质采用4Cr5MoSiV1锻钢、铸造半钢或合金球墨铸铁等，热处理硬度：锻钢轧辊控制在HSD65—75，半钢轧辊控制在HSD50—60，合金球墨铸铁轧辊控制在HSD55—65(该种材质轧辊为进口机组设计，在国内成功应用实例较少)。
4 钢管定径和减径
是热轧无锡厚壁无缝钢管生产中的最后一道荒管热变形工序，其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的外径不一，以提高热轧成品管的外径精度和圆度。钢管定径、减径和张力减径过程是空心体不带芯棒的连轧过程。目前国内先进的定(减)径机均采用三辊120°等分的轧辊，采用该型式的定(减)径机后管材表面质量好，成品管材的规格较多。
定(减)径机轧辊与轴采用过盈配合或键连接，目前多采用过盈配合。轧辊采用镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，毛坯采用离心铸造生产毛坯，保证外层组织致密，硬度为HSD55-68之间。轧制小于Φ219以下规格的钢管时，轧辊的硬度可选择在HSD60-68之间，保证孔型的硬度一致，且耐磨性较好;轧制Φ219以上规格的钢管时，由于轧辊孔型尺寸较大，落差较大，为保证孔型底部与边缘的磨损不至于相差太大，轧辊的硬度可选择在HSD55-61之间。
结束语
各种轧辊是无锡厚壁无缝钢管生产中的重要工具和消耗品，材质、硬度选用得当，可延长使用寿命、减少换辊停机时间，降低生产成本。轧辊制造厂家要不断研究新技术、新材质，钢管生产厂家要勇于推广和应用这些新技术，进一步提高我国无锡厚壁无缝钢管生产的水平。
冷拔和热轧两种钢管工艺流程概述：
冷拔(轧)无锡厚壁无缝钢管：圆圆管坯→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。
热轧(挤压无锡厚壁无缝钢管)：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→坯管→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。
两种钢管工艺流程详解
冷拔钢管用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm。
一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。
冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。
热轧钢管用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机 控制轧制，终轧后即经过层流冷却和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、 宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深受广大用户喜爱。
1 无锡厚壁无缝钢管生产工艺流程
无锡厚壁无缝钢管生产主要经过以下几道工序;管坯——切断——加热——穿孔——轧管——定(减)径——矫直——切头尾——检验——包装——入库。而根据轧管方式的不同可将无锡厚壁无缝钢管轧机分为自动轧管机组、连轧管机组(MPM两辊连轧管机组、PQF三辊连轧管机组)、Assel轧辊机组、Accu轧管机组、周期轧管机组等，新上的轧机以MPM连轧管机组、PQF三辊连轧管机组居多，比如天津钢管公司的Φ460、Φ258 PQF连轧管机组、衡阳钢管的Φ273 MPM连轧管机组、攀钢成都无缝的Φ340 MPM连轧管机组、Φ159 PQM连轧管机组、鞍山Φ170 PQF连轧管机组等。
2 穿孔机
管坯穿孔是热轧无锡厚壁无缝钢管生产中最重要的变形工序，它的任务是将实心管坯穿轧成空心毛管。根据穿孔机的结构和穿孔过程的变形特点，可将现有的穿孔方法分为：斜轧穿孔、推轧穿孔和压力穿孔，而以斜轧穿孔应用最为广泛，斜轧穿孔机轧辊的形状有辊式、菌式(锥形)和盘式三种，辊式穿孔机轧辊应用于小型轧机，而大型的机组穿孔机采用菌式轧辊。盘式穿孔机应用较少。不论轧辊形状如何，为了保证管坯咬入和穿孔过程的实现都有穿孔锥(轧辊入口锥)、碾轧锥(轧辊出口锥)和轧辊轧制带(入口锥与出口锥之间的过度部分)组成。
穿孔机轧辊大多采用辊轴和辊套的组合结构，两者采用直接过盈组合或加键过盈组合。这样，当轧辊报废后，辊轴可继续复用，以减小工具成本。小型穿孔机辊轴材质多选用45或40Cr，调质处理。大型的穿孔机辊轴多用42CrMo，调质处理。轧辊材质目前各厂家选用较杂，有的厂家选用锻造45、55等优质碳素结构钢。有的厂家选用50Mn、65Mn、70Mn、70Mn2Mo、60CrMnMo等合金铸钢或锻钢;硬度范围要求也不一致，有的要求HB180-220，有的要求HB220-260。为了增加咬入性，大型穿孔轧辊一般在入口锥上加工有深度为0.8～1.2mm的网状花纹。
综合国内外厂家的材质选择及使用情况，笔者认为：穿孔机轧辊选用铸造50Mn、60CrMnMo等中碳合金钢材质较合适，一是具有较好的强度及耐磨性，二是适用于轧制各种材质钢管。硬度控制在HB200-240较合理。
3 轧管机
毛管轧制是热轧无锡厚壁无缝钢管生产的主要变形工序，其作用是使毛管壁厚接近或达到成品管壁厚，和消除毛管在穿孔过程中产生的纵向壁厚不均，另外还可提高荒管内外表面质量，控制荒管外径和圆度。空心毛管轧成接近成品尺寸的荒管。
1、自动轧管机：自动轧管机为二辊不可逆式纵轧机，其特点是在工作辊后设置一对高速反向旋轧的回送辊，作用是将经过一次轧制的毛管送到前台进行第二次轧制，因此它的生产效率较低，国内大多数机组已改造或淘汰。轧辊的材质多为无限冷硬铸铁、球墨铸铁或冷硬球墨铸铁，硬度在HSD50以上。
2、两辊连轧机组：连轧机组是较为先进的钢管轧机，它是将穿孔后的毛管套在长芯棒上，经过多机架顺次排列且相邻机架辊缝互错90°的连续轧管机进行轧制。
连轧辊的材质大多为镍铬钼无限冷硬球墨铸铁(也称珠光体球墨铸铁)、镍钼无限冷硬球墨铸铁(也称针状体球墨铸铁)，孔型部分硬度HSD50-65。国外设计的连轧辊第一架有的采用锻钢或石墨钢材质，以进一步提高该架次轧辊的强度。
3、三辊连轧机组：三辊可调式限动芯棒连轧管机(PQF)是意大利INNSE公司为克服二辊连轧管机的固有局限性而研制开发的，由于它将360°孔型分为三部分，减小了每个轧辊孔型底部与边缘的线速度差距，因而轧制的钢管精度高。
小型的PQF轧机的连轧辊是整体式的，采用镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，硬度控制在HSD55-65时较为合适;大型的PQF轧机的连轧辊作成装配式的，即轧辊采用耐磨性较好镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，轴采用高强度的锻钢材料，并经过调质处理，可以重复使用，大大节约了成本，此结构已在天津钢管公司成功使用。
4、Assel轧管机组：Assel轧管为三辊斜轧，它由三个主动轧辊和一根芯棒组成环行封闭孔型。
轧辊辊身分入口锥、辊肩、平整区和出口锥四段，材质采用4Cr5MoSiV1锻钢、铸造半钢或合金球墨铸铁等，热处理硬度：锻钢轧辊控制在HSD65—75，半钢轧辊控制在HSD50—60，合金球墨铸铁轧辊控制在HSD55—65(该种材质轧辊为进口机组设计，在国内成功应用实例较少)。
4 钢管定径和减径
是热轧无锡厚壁无缝钢管生产中的最后一道荒管热变形工序，其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的外径不一，以提高热轧成品管的外径精度和圆度。钢管定径、减径和张力减径过程是空心体不带芯棒的连轧过程。目前国内先进的定(减)径机均采用三辊120°等分的轧辊，采用该型式的定(减)径机后管材表面质量好，成品管材的规格较多。
定(减)径机轧辊与轴采用过盈配合或键连接，目前多采用过盈配合。轧辊采用镍铬钼无限冷硬球墨铸铁，毛坯采用离心铸造生产毛坯，保证外层组织致密，硬度为HSD55-68之间。轧制小于Φ219以下规格的钢管时，轧辊的硬度可选择在HSD60-68之间，保证孔型的硬度一致，且耐磨性较好;轧制Φ219以上规格的钢管时，由于轧辊孔型尺寸较大，落差较大，为保证孔型底部与边缘的磨损不至于相差太大，轧辊的硬度可选择在HSD55-61之间。
结束语
各种轧辊是无锡厚壁无缝钢管生产中的重要工具和消耗品，材质、硬度选用得当，可延长使用寿命、减少换辊停机时间，降低生产成本。轧辊制造厂家要不断研究新技术、新材质，钢管生产厂家要勇于推广和应用这些新技术，进一步提高我国无锡厚壁无缝钢管生产的水平。
冷拔和热轧两种钢管工艺流程概述：
冷拔(轧)无锡厚壁无缝钢管：圆圆管坯→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。
热轧(挤压无锡厚壁无缝钢管)：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→坯管→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。
两种钢管工艺流程详解
冷拔钢管用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm。
一般冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。
冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。
热轧钢管用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机 控制轧制，终轧后即经过层流冷却和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、 宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深受广大用户喜爱。
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