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无缝钢管生产有近100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机,1891年又发明周期轧管机,1903年瑞士人施蒂费尔(R.C.Stiefel)发明自动轧管机(也称顶头式轧管机),以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机,开始形成近代无缝钢管工业。 20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、挤压机、周期式冷轧管机,改善了钢管的品种质量。60年代由于连轧管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了无缝管与焊管竞争的能力。70年代无缝管与焊管正并驾齐驱,世界钢管产量以每年 5%以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝钢管工业,已初步形成轧制各种大、中、小型管材的生产体系。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。
无缝钢管的用途及分类用途:无缝钢管是一种经济断面钢材,在国民经济中具有很重要的地位,广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等各个部门。分类: ①按断面形状分:圆形断面管、异形断面管 ②按材质分:碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管 ③按连接方式分:螺纹连接管、焊接管 ④按生产方式:热轧(挤、顶、扩)管、冷轧(拔)管 ⑤按用途分:锅炉管、油井管、管线管、结构管、化肥管 ……
无缝钢管的生产工艺
①热轧无缝钢管主要生产工序(主要检验工序):
管坯准备及检查→管坯加热→穿孔→轧管→荒管再加热→定(减)径→热处理→成品管矫直→精整→检验(无损、理化、台检) →入库
②冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序
坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验
珩磨是在低的切削速度下,对工件表面进行光整加工的方法,是磨削的一种特殊形式,也是一种较率的机械加工工艺。它能够进步工件尺寸和几何外形精度及降低工件表面粗糙度,而广泛于内孔的光整加工。
1、精密钢管珩磨管珩磨加工的工作原理,是在一定机械作用下,珩磨条(轮)和工件的相对运动条件下,对工件表面进行低速磨削。
2、精密钢管珩磨管珩磨加工的特点:加工精度高,珩磨后圆度可达0.0005~0.005mm,尺寸精度可达0.005~0.025mm,表面粗糙度可达Ra0.4~0.05μm,而且无烧伤、嵌砂和裂纹;珩磨主要用于加工孔,适用于加工长径比大于10的深孔,还可以适用于其它成形加工(球面、平面、外圆等)。珩磨孔的直径为Φ1~Φ1200mm,长度可达12000mm。几乎所有的材料均可以进行珩磨;珩磨后的表面纹理,有利于油膜的形成,而使工件使用寿命增长;珩磨对机床的精度要求低,工人劳动强度低,可适用普通机床(车、铣、镗、钻床)加工高精度的孔。
3、精密钢管珩磨管珩磨油石(轮)的选择:珩磨油石(或轮)的选择,是根据工件材料和工件的表面质量要要求,来选择它们的特性(磨料、粒度、硬度和结合剂)的。
1)、磨料:珩磨碳钢、合金钢时,选用白刚玉(WA);珩磨不锈钢、轴承钢、高速钢时,选用单晶刚玉(SA)或铬刚玉(PA);珩磨不锈钢、高强度钢、高温合金、耐热钢时,选用立方氮化硼(CBN):珩磨硬脆材料时,选用碳化物磨料(GC、C、BC、D)。
2)、粒度:磨料的粒度是根据工件表面粗糙度的要求来选择。
Ra0.8μm为120#~150#;Ra0.4μm为150#~240#;Ra0.2μm为240#~W40;Ra0.1μm为W40~W20;Ra<0.05μm为<W20。
3)、结合剂:条式和大直径孔珩磨时,一般选用陶瓷结合剂(V)和树脂结合剂(B)外,还采用青铜结合剂(QT),小孔径珩磨条也多采用B和QT结合剂。珩磨轮一般采用树脂结合剂。
4)、硬度:在相同条件下,珩磨油石的硬度应比砂轮的硬度低一些,以保证油石在珩磨过程中自锐性好。普通油石的硬度在J~P(软3~中硬1)选用,金刚石和立方氮化硼油石的硬度在M~S(中~硬1)选用。总之,珩磨油石(轮)的硬度与工件材料的硬度有关。也即是工件材料的硬度高,油石的硬度应低。
5)、浓度:只有金刚石和立方氮化硼为磨料的磨具才规定浓度。它是指1cm3体积中含有金刚石或立方氮化硼磨料的重量(克拉)。常用油石的浓度为150%(6.6克拉/cm3)、100%(4.4克拉/cm3)、75%(3.3克拉/cm3)、和50%(2.2克拉/cm3)四种。它也和工件材料的硬度和磨料粒度有关,硬度高的工件材料和磨料粒度粗,也就选高浓度;反之,就选低浓度。
6)、油石长度和珩磨轮直径:珩磨油石长度一般为1.5倍孔径;珩磨轮直径一般为Φ50~Φ120mm。山东无缝钢管
4、精密钢管珩磨管的珩磨头:深孔珩磨头有以下几种,如图20~21。珩磨头的结构形式,根据不同的需要有很多种,如有珩磨小孔、大孔、锥孔、盲孔和台阶孔。从扩张力分有定压的、手动扩张的。
无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管在生产过程中都会导致钢管管体在纵向(即长度方向)上出现不同程度的曲线状,只是有的钢管成品的曲线程度可以用肉眼直观地看出来,这要的钢管已经是不合格产品了,只要是正规厂家,这样的产品 是不充许出厂,有的得则需要专门的仪器设备测量其直线度。这个曲线程度用数字表示出来即叫钢管弯曲度或者钢管直线度。对于钢管直线度这个标准,在一般流体输送用的管道中要求不高,这种管子主要要求管口的同心度,以便于管道的焊接。但是如果钢管是用到加工机械设备上时,尤其是胶辊、中轴等等,它们对直线度或者说是弯曲度的要求就高了,而且这也是他们的一个相当重要的指标。因为它要涉及一个加工量的问题,加工量的大小直接影响生产成本的大小,如果加工不出来,这支钢管直接就是废品了。因此像生产辊体设备类似的厂家在购买无缝钢管或者直缝钢管的时候特别注重钢管直线度的检测。无缝钢管、直缝钢管、锻造钢管这三者来讲,直线度 要数锻造钢管了,因其外径是加工设备一点一点车出来的,所以直线度一般没有问题。无缝钢管次之,这种钢管的生产工艺中都有一个三辊绞直的工序,能基本满足客户对直线度的要求。差的就是直线钢管,虽然基工艺也有这个工序,但其是都是由钢板或者卷板卷制而成,钢材内部的内应力如果不能很好释放出来,加工完毕后也会引起钢管的变形。直线度或者说弯曲度的计算一般来讲有两种: 一、无缝钢管或直缝钢管局部弯曲度:即用长为一米的直尺靠量在钢管的 弯曲处,测其弦高(mm),即为局部弯曲度数值,其单位为mm/m,表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。山东无缝钢管 二、钢管全长总弯曲度:用一根细绳,从管的两端拉紧,测量钢管弯曲处 弦高(mm),然后换算成长度(以米计)的百分数,即为钢管长度方向的全长弯曲度。 例如:钢管长度为10m,测得 弦高30mm,则该管全长弯曲度应为: 0.03÷10m×=0.3%
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