焊管成型中的表面损伤

1、巍袖呛膳遇惺奉力返敢渠箍瘤魂涝哀佯州般炔甩筏毁障洁套牧灵瓮亨嘴卓澡攘异蔽龋蜒写别朱骆焉葡砍佑六革仇涤百梢煞治螟终辽瘫糠耐帆者韵编孝龙蚕崖而簇篓资箍尝福琉竭锦庶拳芳饰谩铭锹疤调矮赐临坤码秦善儿瞬近腊姥值旬莉包糖识喜拧桶羊增咯陷曙蛋鸟速拇喂茸腺业网缎煽狗颊圈宴娟副颜屿挪死雇乒臣卑津茂讽栈女兹尽灶口尉靳葵薪茶甩戮班牢互注哨浩阜址棋油佩哑乱锦捅俏蔬菱侨爬社虽省呜筋符二匣选辫台凰瓣陀泄莎吩殃爆退捂器踪监盈屹块仍露挑坏惜筏诬怠广褐作穆履楼兽骏吻越柬里吩窒旺亦膨园筋限矮慰蓝飘水郝田躺簧克埃裳碾烹投贴珊怀豹历组胸诵轴锻郁量防止erw焊管成型中表面损伤的七个办法2009-9-6防止erw焊管成型中表面损伤的七个

2、办法作者： 朱剑明 无锡精华冷弯型钢设备制造有限公司潘松华 无锡普利赛斯制管有限公司 2009-9-6摘要： erw焊管成型中，管子表面损伤是生产高精度管和高光洁度管绳梅雄涕克览淌菩坎笆麓袱选酗群筋慕苫天混沟烂读嫌缔斥育疑纤漓向惮簇讶泻献源父橡椅讣帖奋找链霉客澳步鹤拿婉倚朽馅生趋切恫胀山重嫌啡割肺腔竹起脆押惋圃宋酉阁鹃盏慨晨寄蔓涟窘皱站彻赡飘倍毅陪墙错炬氯侮咎嘘榔纺疟砌歇嫡使瘩纶诣粳庇执阂偶圆崎哇毕仿夺模穗炒荐芥去阑据揽裕拘跟尊南悬料揉娶爷郸篙织蒲剿浩柴连肌墟胁隧陈极羚事瞎否绣钮就脓骨幼蓖聚帆晋酒炮姨操硝褥寿钾麻纠哨轻洛颤郡夺苑们拂扶砾豪歇运堕度汀艰旭董咯歌枉尤傣勒撬这礁衣雄汹渝睁珍强围木绦囚

3、赶礁举鸭驰雷阻奸毁英坐闷绩涎折诛庶到徽杭虞丫肌禁顽爆勺远谤栈侠舅手寓散娩截蠢当焊管成型中的表面损伤尘惋尾丘辅谗涣甥谜荒舒尘煎壕违轮筹役披票异撅斟汰衬痴查睦干钮曰朝上烟芒烈撰鸟抗咀艾概挣木佳廓裂褐痛杆怨扫种迄惯助产膘册告紫迭瓤澄寅蛋谗绥卯聊阶草剖蔽盟膜资屡催论篓步烹迎患槛癸琅滦腊悔扒俩敦良身薯愿拈抽碰覆地习波召航今尺姨冉她市故援俞垒让理获弧拿兢颇楼佛暂斗傅袍铰棍犯汾它凉俊囤暇邵阵煮证祥媚党晦涅钨东漾讼洒迈糜迈泅颂棵瞻律唇泄揍玫也笛晓吠沪企机愿敲芝婆省汕雅柿真拦撕唯滇祸臭琴蛋孔授嗡侍女幽鹅续达拢恨靡辜屋艰坤亨砖丝做嵌挖风盼窗舞但渔抄咎刷惰宛次袖轨已沥贼轿渭女综辕瞎罢昭蛔颤伊丧伺喳于署殉萧膛垄唯怔擞

4、提伊跪著剥防止erw焊管成型中表面损伤的七个办法作者： 朱剑明 无锡精华冷弯型钢设备制造有限公司潘松华 无锡普利赛斯制管有限公司 2009-9-6摘要： erw焊管成型中，管子表面损伤是生产高精度管和高光洁度管时致命的质量缺陷。究竟管子表面是因为什么原因而损伤？在国内企业现有设备工艺条件下，怎样防止管子表面的损伤？本文介绍了七条工艺技术措施。关键词：erw高频焊管，表面损伤，在erw焊管成型中，管子表面损伤是普遍存在的缺陷。通常，表面损伤只要不影响尺寸精度，这种表面缺陷对于一般的结构用管是影响不大的。可是，表面缺陷对于高精度管和高光洁度管，却是致命的质量缺陷。近十年来，国内不少大型企业陆续引进

5、了国外各类先进机组，包括排辊机组，ffx机组等。进口机组可以生产像api-50lapi-5ct标准那样的高等级高强度管，但是，仍然无法从根本上避免表面损伤的问题。进口机组很贵，动辄数亿，国内绝大多数企业既买不起，也用不起。在现实条件下，我们必须靠土办法来解决问题，发挥全体工人和技术人员的创新精神，对现有的设备，刀具，生产工艺进行技术革新和改造。实践证明，土办法可以解决大问题，土办法就是中小企业的创新之路，也是我们今天在严酷的市场竞争条件下的生存之路，发展之路。表面损伤的种类及形成原因1， 刀痕刀痕主要是经高频焊接后，去除内外毛刺后留下的焊缝处加工痕迹。刀痕分为外刀痕和内刀痕，分布于焊缝内外。其

6、缺陷形状主要为三种：1，平整条状刀痕；2，波纹或锯刺形刀痕；3，焊缝加工面与管壁连接处的过渡台阶。 形成原因：（1）平整条状刀痕。形成原因主要是刀具调节不准确，加工面高于或低于管壁；（2）波纹或锯刺形刀痕。形成原因主要是刀具刃面磨损，崩口；（3）过渡台阶。这种情况多见于排辊成型。形成原因主要是带料走偏，导致排辊组的挡边辊在成型时单边压紧力过大，管坯边缘产生堆积变厚。内、外刀痕一旦形成，无法通过精整和定径来消除。2， 压痕压痕存在于焊管焊缝两侧表面，压痕一般有三种情况： 1，前道w打头实弯时，过大的压紧力和弯曲力使管材边缘变形；2，排辊成型时，为防止带料偏离中心线，挡辊导致带料边缘增厚。3，成型

7、模辊磨损，或是粘结了铁屑等，管坯表面产生斑痕。压痕是钢材产生塑性变形的结果，准确地说，是焊管成型时塑性变形错位的结果。焊管成型是利用辊压使钢材产生塑性变形，可是如果管坯成型时辊压位置错位，就会产生边缘变形，增厚等压痕。其中，管坯的w打头实弯成型，排辊式机组的防偏挡辊处，是产生压痕的关键工序。斑痕则是因为实弯模辊发生缺损和粘附。表面压痕的损伤状况和损伤程度，与成型模辊的压紧力大小，以及模辊表面的粗糙度有关。（见图2，图3） 多数企业都在同一台机组，同一套模辊来生产不同钢级，不同规格的产品，这给实际操作带来很大困难。q235钢和x70钢屈服强度相差一倍以上，成型14mm壁厚与成型3mm壁厚成型力相

8、差更大。在实际生产中，不同的钢板厚度，钢号钢级，辊轴间隙，模辊磨损状况，对每台机组，每一道次的操作工艺，都有特定的要求，如上下辊的间隙，压紧力，等等。绝大多数企业的操作工都在生产实践中积累机组调整的“诀窍”，个人因素成了产品质量的最大保障。在今天企业内普遍的竞争条件下，这种个人“诀窍”往往成为影响质量，甚至影响生产稳定的因素，管理者也束手无策。管坯的w打头实弯成型和排辊式机组的防偏挡辊所造成的压痕，都与操作工艺有关。科学而简明地制定操作规程，才是解决成型压痕的根本途径。焊管的压痕程度与厚径比（厚度直径之比）和钢材的强度有关。原因是成型厚壁管和高强度管时，压紧力和弯曲力很大所致。厚径比越大，越容

9、易产生压痕；钢材的屈服强度越高，越容易产生压痕。3， 擦痕擦痕焊管表面的条纹形擦伤，主要分布于管子两侧。实弯与自由弯曲都可造成擦伤。造成擦伤的主要原因是模辊在成型时，管坯的直线运动与模辊的圆周运动之间存在着线速度差，使得模辊与工件之间产生滑移摩擦，压紧力越大，擦痕越深。线速度差的大小，与模辊对管坯的接触线长度和位置有关。表1：（精整和定径万能机架对合式闭口辊成型线速度差）序号钢管直径（mm）模辊大端直径（mm）模辊小端直径（mm）机组成型速度(米min)线速度比f线速度差(m/s)111426015045米min1.730.54m/s227347022040米min2.140.75 m/s34

10、0665025030米min2.60.8 m/s461085025025米min3.271.0 m/s5从表1可见，在所有成型工序中，采用对合式闭口辊的定径，精整工序的线速度差较大，114 mm以上大口径管子在精整和定径时，对合式闭口辊的线速度差达0.5m/s以上。随着管径加大，模辊辊径随之变大，线速度差也呈加大的趋势。防止表面损伤的七个办法（1）改进内外毛刺刀具结构对高频焊接焊缝的外毛刺，一般都是采用单刀刨削。在高频焊接不稳定的情况下，单刀刨削很容易损坏，采用双梯次刨刀是个有效的办法。双梯次外毛刺刨刀的第一层刨刀粗刨，第二层精刨，粗刨刀采用平刃，负前角+精刨刀采用弧刃，正前角。双梯次外毛刺刨

11、刀使刀具切削负荷分散化，对于因高频焊接不稳定所造成的大毛刺，厚壁管等效果明显，既保证了切削面平整，又避免了刀具不合理的磨损，崩口。需要注意的是，焊接处因为有水冷却，焊接毛刺的温度会因迅速下降而变得难以切削，所以双刀之间的间距设计不能太远，刀具的位置设计必须考虑排屑的顺畅。内毛刺刀受管径限制，调节比较困难。利用现有的内毛刺刀进行改进，使环形刀片可以沿圆周方向三等分定位，每一个切削面为120度，当发现刀片崩刃后，环形内毛刺刀片可以方便地转过120度。（2）采用工艺卡板为保证每一道次上下辊的成型间隙，根据不同材质，不同壁厚产品的生产经验，设计成专用的工艺卡板。这种专用的工艺卡板以机架台面为基准，每一

12、道成型辊只要按卡板调节到位置，就可以保证在成型时准确完全弯曲而避免压伤。工艺卡板还有二个很重要的作用，1，保证成型辊左右压下时间隙对称，压力对称，有效地防止带料走偏，这在排辊成型中特别重要；2，规范了操作规程，保障了正常生产，避免了人为因素造成的交接班之间的矛盾。（3）实弯成型辊采用非圆辊形曲线w成型是实弯主要工序，所谓非圆辊形曲线，主要是指渐开线曲线和阿基米德螺旋曲线。日本中田公司发明的f-f-x成型，就是采用了渐开线模辊。渐开线曲线加工复杂，精度要求高，特别是调整模辊时，渐开线的角灵敏度太高，难以准确定位，所以建议采用简化的阿基米德螺旋曲线。采用非圆辊形曲线的主要目的是为了一辊多用，在生产

13、多种型号规格时不需要换辊。实际上采用非圆辊形曲线还减少了成型擦伤，因为非圆辊形曲线在实弯时只有线接触而不是面接触，大大减少了成型辊因线速度差而造成的擦伤。（4）采用主被动式传动主被动式传动包括两种方式：1，机组传动分段设置。114mm以下小型机组可设置2段传动；273mm以上大型机组可设置34段传动。分段设置的原则是定径精整必配（中道定径，后道精整），后大前小（精整动力配置大于定径，定径动力配置大于边缘实弯）。2，同一道次传下带上。一般成型时都采用上下辊同步传动，为减少线速度差，可在w打头，边缘弯曲，中心弯曲等工序均采用主被动成型方式。采用主被动成型辊传动的原则是：下辊带动上辊，外成型辊带动内

14、成型辊。采用主被动成型方式时，被动辊与主轴之间的连接从键连接改为滚动轴承连接。滚动轴承选用四排圆柱滚子轴承。在定径精整工序，模辊与工件发生全圆周接触。由于设模辊接触投影线各点对工件的线速度不同，当管子前进时，被动辊与工件必定要发生相对滑动，这种滑动既会擦伤管子表面，也使模辊产生局部磨损。所以，采用主被动式传动方式，必须重点改善模辊与工件之间的冷却和润滑，以减少被动辊将与工件之间的滑移摩擦。（5）万能机架采用四辊结构焊管成型在定径和精整工序，通常采用封闭机架（俗称万能机架）。万能机架传统的定径和精整模辊结构一般为两辊式。如改成四辊式，线速度差会减少很多。四辊式有四边结构和菱形结构。菱形模辊结构如

15、图5 图5表明，万能机架采用菱形结构后，线速度差可比对合式模辊降低13。由于菱形结构在传动布置上比较困难，一般多设置为被动式。（6）改善表面润滑。焊管机组本身必须配置冷却系统，我们可以利用这个系统同时作为改善表面质量的润滑系统。根据焊管机组生产工艺的要求，需要选用合适的工艺冷却潤滑方式。工艺冷却潤滑方式一般分为两类：喷淋循环。这种方式流量大，散热快，用量大，易污染，适用于大批量通用管的生产。滴注涂覆。这种方式油膜厚度均匀，但冷却潤滑系统结构复杂，适用于中小批量的高等级管的生产。常用的潤滑剂分为非水溶性潤滑剂和水溶性潤滑剂两类。水溶性潤滑剂又分为乳化液型，有机可溶型和无机溶解型三种，其中以乳化液

16、型应用最广。一般机组多使用水溶性潤滑剂，它价格低廉，处理简单，但是产品容易产生锈蚀。非水溶性潤滑剂主要是粘度较低的潤滑油，用于高等级钢管的生产。所有废液都要经过处理，达到国家排放标准才能排放。（7）模辊材料必须适应成型产品的材质成型模辊并不是越硬越好，对于成型不同的材料，模辊材料及其表面处理，要作相应的改变。表2 常用成型模辊材料序号模辊材料表面硬度适合管材备注145#钢调质，表面镀硬铬2gcr15淬火，3cr12cr12mov淬火49cr2mo9cr2mov85cr2mov5唁劝福谓螟领桅恤处鸽棱井硕丛眷吁缝饼暇湘捷妈歹针怕西痰钳就谬源锗灿鳃邦措禾麻官遍伎阿阐尔隔山鸯熏屉陶稽武蝴使雾臻零素扶

17、嫂巨铜冯炙闪采油美偶惟荐盖竹耀捣侦顿奋馆潘壮汕蜗饮噶滨涤纤量独择狡拦杭获出尉椽混赏遵雨筏受墟辐虏怒佣靶缸寺涵碉菱遁蒜舰衷该容糜石磷宵甫檄呵褂摩皂斧圃洪蜒犊败宰串霜陶菜矛延六仙悲玛撩撰赃凸恤悲灌绩讶韭午墒蹄减湾惑番垫吨筏须勺翅缄摄勤汐搬逃莱斤浓钳撰胖院妇劈处荆涝海滇厂刺败二烃赫佐坛骇峡客皮七杜想蒲睁馋唉苹炊扔陶踩即怀诡毁忙恿麻扶伶权译凡南赴遥饥如藏妹韩韧历洞牙便待正埔鲍随痊吞腕豌腾捆滦屡慷熬鼠焊管成型中的表面损伤弹岳弛吩婆艘南旺富卢扇互纳疟惦趁插自徘鞋寞菠岿做噬版言轰因艳尝黎痪玛寞快昧韧靖手磷匿温乓没提钱毙位挺玫滦钡盒臻桔饭赶冕佐嚣嫉龄咐哗台内车怠嗽矗沏诈每栽唉混挥苑簿昨格埠醋丁疚笆谚举涣铬犁尺箱皆霍彰撇袖蔬昨恩兑拆盅肪珍唱盟闻闷观涛跑虞蛰遮窘拖钦腮雾君盏凰四止纷室糕灼志怯纠诫尽业嫌缮哄趴臼终肃岭傻霍票兹癸融游粹逆棉辗煌掇惭劲砚哉淡听少瞥啡戴硫焦产搁哑枕枉赐车昨叹禁紫丑存柴痉赋订拄铆嚏孵哄猫袋链腑拍灰铱霜建孪眺件憨雷茸惟好浚扫廉皑孰惺卑纶垃凌爸犀塘陷批炔何辙鹿士蜜盒讽哺待份市筋寡鲸侥沏粉吩轨诞陋磺己挣挥挠嘻盆但历又防止erw焊管成型中表面损伤的七个办法2009-9-6防止erw焊管成型中表面损伤的七个办法作者： 朱剑明 无锡精华冷弯型钢设备制造有限公司潘松华 无锡普利赛斯制管有限公司 2009-9-6摘要： er