无缝钢管下单即生产

  穿孔毛管的质量对无缝钢管的质量影响很大。穿孔不良质量主要表现在毛管壁厚不均、内拆、外折等缺陷存在及其表现程度上。为改善穿孔质量，必须对这些缺陷加以控制。 

1  毛管壁厚不均 

造成毛管不均的主要原因有管坯加热不均、顶杆弯曲、轧制线不正、定心辊调整不当、定心孔不正及导入套选择不当等。 

2  内折 

穿孔机穿孔所产生的内折原因较多，主要可分为钢质内折与操作内折两大类。 

（1）钢质内折。 

主要是由管坯质量不良引起的，如连铸坯低倍不合（残余缩孔、内裂纹，非金属夹杂等），铸坯内部严重疏松；柱状晶过发达及难变形的合金钢穿孔时也容易产生内折。 

（2）操作内折。 

造成的原因主要有调整不当（如顶头前压下率过大或过小；轧辊转速过高；送进角过小；椭圆度过大等）以及管坯加热温度不均等；顶头磨损过大或破裂、粘钢等。穿尾端的破尾被芯棒插入时也会造成内折。 

3  外折 

造成外折的主要原因有钢质外折和操作内折。 

（1）钢质外折。如管坯裂纹、连铸坯严重划痕、耳子、钢锭结疤、翻皮及皮下气泡等。 

（2）操作外折。工具（轧辊、导板或导盘）粘钢划痕，严重的螺旋道、轧辊刻槽或堆焊不当等。

穿孔机孔型调整主要参数有：轧辊距离、导盘（导板、导辊）距离、椭圆度、送进角、辗轧角，顶头直径，顶头前压下率、轧辊与导盘速度等。 
      （1）轧辊距离是指左右或上下两个轧辊辊喉处的短距离。轧辊距离通常由坯料直径和总压下量来决定，是主要的调整参数。 
      （2）导盘（导板、导辊）距离是指上下2个导盘（导板、导辊）根部处的短距离。导盘（导板、导辊）对穿孔变形起到横向限制和引导作用。导盘（导板、导辊）距离直接影响椭圆度的变化。 
      （3）椭圆度是导盘（导板、导辊）距离与轧辊距离之比。表示孔型调整后的椭圆程度。调整椭圆度使轧件截面保持一定的椭圆形状，可改变轧件的横向变形程度，控制截面周长，实现扩径、等径轧制。过大的椭圆度加大了横向变形，对产品质量不利。 
      （4）辗轧角是Φ轧辊轴线与轧制线在水平面上投影的夹角。桶形辊的辗轧角一般小于5°。Φ250 mm精密轧管机组的锥形辊穿孔机的辗轧角为10°～15°。 
轧辊的“锥形”程度与辗轧角的大小有关。辗轧角越大，轧辊直径从小端（咬入端）到大端（抛出端）的变化就越大，辊面圆周速度和沿轧制线方向分速度的递增亦越大。一方面，沿轧制线方向分速度的递增，对提高变形速度和加强金属的延伸变形有利；另一方面，辊面圆周速度的递增，对轧件扭转的影响也增大。这两个方面的因素要在辊型设计时综合考虑。同时，过大的辗轧角，对设备设计也会增加困难。 
      （5）送进角是轧辊轴线与轧制线在垂直面上投影的夹角。Φ250 mm精密轧管机组的锥形辊穿孔机的送进角为5°～12°。送进角越大，轧辊速度在前进方向的分量也越大，即钢管前进越快，但斜轧延伸的螺距也越大，穿孔机负荷也越大。
      （6）顶头直径与穿孔毛管的内径有关。一般来讲，顶头直径越大，穿孔毛管的内径也越大。 
      （7）导盘速度指导盘工作面的纵向线速度。主动旋转导盘，其工作面的纵向线速度应大于轧件纵向前进速度，因而对轧件作用有纵向曳入摩擦力，加强了金属的纵向流动。导盘速度一般控制在轧制速度的 1.5～3.0倍。 
      （8）顶前压下率 
      指坯料在顶头前端（鼻部）处的直径压下率，用百分率来表示。 
      顶前压下率=（坯料直径一顶头前端横截面的轧辊距离）／坯料直径 
      顶前压下率愈大，则金属变形的不均匀程度也愈大，导致管坯中心区在旋转过程中交变的切应力和拉应力增加，从而容易促使孔腔形成，造成内折缺陷。顶前压下率愈小，则管坯咬入愈困难（尤其是二次咬入）。因此工艺上调整的原则是，在保证咬入的条件下，顶前压下率愈小愈好，通常采用的顶前压下率为4%~7%。 
      （9）理论上穿孔速度通常指毛管出口处的轧辊辊面纵向分速度，但实际穿孔速度由于受金属滑移的影响，要比理论计算的辊面纵向分速度低。但锥形穿孔机的金属滑移比桶式穿孔机要小，故其实际穿孔速度相对较高，因而穿孔效率也较高。  

步进式加热炉与一般连续式加热炉的区别在于其炉底由活动梁和固定梁组成。管坯在炉内的移动是依靠活动梁作周期性的上升（将管坯托起），前进（将管坯向前送一段距离），下降（将管坯放置在固定梁上）和后退（活动梁复位，准备下一个工作循环）动作来实现的。活动梁每动作1次可从出钢口送出1根管坯。 

步进式炉的优点与环形加热炉大致相同，其加热的均匀性比环形炉还好。但由于步进式炉的机械设备复杂，部分活动梁及固定梁的部件长期处于高温下工作，必须采用贵重的高温耐热材料制造，因此多用于钢管的再加热，以及年产量不大的轧管机组改造时用以取代斜底式连续加热炉。 

 

无芯棒单模拔管由于变形分布不均，拔制后管子会产生爆裂现象。无芯棒双模拔管，采用反张力拔制原理，即拔制时个模子的拔制力对第二个模内的金属形成反向拉力，因此在第二个模内的轴向拉应力增大，径向压应力减小，从而改善了变形分布不均，使有害的残余应力得以消减，使壁厚得到进一步控制。双模拔管早已应用于长芯棒、短芯棒、浮动芯棒和无芯棒等各种拔管方式之中。它强化了冷拔工艺，改善了产品质量，降低了成本。但长期以来对双模拔制的工艺理论分析缺乏，使双模拔制的优点没有充分发挥出来，影响了它的应用。为此，1984年 对双模拔制进行了生产实验和技术性探讨，通过实验研究了双模拔管对管子壁厚的影响；双模对管子变形不均匀性的影响；双模对拔制力和电耗的影响；双模拔制时的新型组合外模。通过实验说明无芯棒双模拔制与单模比较，有以下优点：加大了道次变形量，生产率提高约７０％；降低了钢管变形的不均匀性，提高了金属的塑性，降低了残余应力，减小了钢管的弯曲度；所需变形功小，可节约电耗１０%～１５％；拔后管壁不增厚，减少了管头损耗。1992年利用无芯棒双模拔制不锈钢管，分析了变形区的应力状态，测定了单模、双模拔制的不锈钢管壁厚，进一步证明了上述结论，双模拔制壁厚变化小，比单模拔制减壁作用大。

 

轧管所用主要管坯一般为钢锭、电渣锭和连铸坯或锻坯、轧制坯及高心浇铸的空心坯。 

周期轧管机组所用坯料一般为钢锭、电渣锭和连铸坯。钢锭形状有方形、方波浪形、多边形（包括八边、十二边）、圆形等。精轧管机组、连轧管机组常采用连铸圆管坯。 

管坯不得有裂纹，表面气泡、皮下气泡、翻皮、飞边、严重结疤等缺陷 

 

 

管的检查一般包括:几何尺寸、表面质量的检查；化学成分、力学性能、工艺性能、高低倍组织的检验；无损探伤检验；某些特殊性能的检验和测长称重等。

（1）钢管的几何尺寸检查

钢管外径、壁厚和弯曲度、长度可在检查台上用外卡规、千分尺和弯曲度靠尺、长度卷尺进行检查。

对外径、壁厚和长度也可以采用自动尺寸检测装置（例如自动测径、测厚、测长装置）进行连续检测。20世纪80年代后期投产的钢管生产厂一般都有在线的自动测径、测厚装置，在精整区设有测长称重设备。对于OCTG钢管还需要对螺纹参数进行检查。

（2）钢管的内、外表面检查 

一般采用目测进行内外表面检查，而内表面除了采用目测外，也可利用反射棱镜进行检查。有些特殊用途的钢管还要求通过无损探伤，包括涡流、漏磁、超声波、磁粉探伤等对钢管内、外表面质量进行检查。 

（3）力学性能和工艺性能检查 

为了验证钢管的力学性能满足标准的要求，需要对钢管抽样作力学性能检验。

力学性能检验主要包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击功等。工艺性能检验主要包括压扁试验、扩口试验、水压试验、卷边试验、冷弯试验、射孔试验等。这些检验项目根据标准的不同和钢管用途的差别而有所选择。

（4）无损探伤

无损探伤是指在不损坏钢管的情况下，直接进行其内部和表面缺陷检查。目前，漏磁探伤、超声波探伤、涡流和荧光磁粉探伤等已经广泛在钢管企业中使用。近年来无损探伤法有很大发展，近又出现了声发射全息照相、超声波频谱分析探伤、超声波显像探伤以及超声波高温探伤等新技术。

（5）化学成分检验 

根据标准要求，按炉批号对钢管主要成分进行复验。 

（6）高低倍检验 

它包括钢管的低倍组织、非金属夹杂物、实际晶粒度、金相显微组织、脱碳层等的检验、测定。需按标准的要求进行。 

（7）重量检测 

对有单支重量要求的钢管，还需通过称重装置检验重量是否符合合同或标准要求。