压力加工课件(简单)

1、 压力加工理论基础钢钢 铁铁 工工 业业 发发 展展金属压力加工概论v压力加工是使金属材料在外力作用下产生塑性变形，（永久变形）以获得所需形状、尺寸及机械性能的毛坯或零件的一种热加工工艺；v只适合塑性好的金属材料如中、低碳钢；大多数有色金属及其合金。压力加工分类 v锻压 锻造 模锻 自由锻 手工自由锻（打铁） 机器自由锻（锤类、 压力机） 冲压v挤压v拉拔v轧制。金属在塑性变形中的特点v 坯料体积不变，只是坯料形状和尺寸的重新分配的结果（变形工艺）；v与切削加工比较，压力加工的生产效率高，且能节约大量金属；v机械性能高；v由于坯料在固态下成形，受成形工具的限制，故产品的截面形状不能太复杂。 1

2、.1.金属成型方法金属成型方法（1）质量减少的方法：）质量减少的方法： 车、刨、铣、磨、钻、剪切、气割、电切、蚀刻车、刨、铣、磨、钻、剪切、气割、电切、蚀刻等；等；（2）质量增加的方法：）质量增加的方法： 铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结等；等；（3）质量保持不变的方法：）质量保持不变的方法： 金属压力加工（金属压力加工（轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压）。）。 3.3.金属压力加工的方法金属压力加工的方法 金属压力加工金属压力加工： 金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，

3、稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状与尺寸的加工方法。与尺寸的加工方法。 金属压力加工的分类：金属压力加工的分类： 靠靠压力压力作用使金属产生塑性变形：作用使金属产生塑性变形：锻造、轧制、挤压锻造、轧制、挤压； 靠靠拉力拉力作用使金属产生塑性变型：作用使金属产生塑性变型：拉拔、冲压拉拔、冲压等。等。 （1）轧制）轧制 轧制的定义：轧制的定义： 金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩而进行塑性变形金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩而进行塑性变形的过程。金属可通过轧制获得一定形状、尺寸和性能。的过程。金属可通过轧制获得一定形状、尺寸和性能。

4、轧制的方式：轧制的方式： a.纵轧纵轧 b.斜轧斜轧 c.横轧横轧 a.纵轧：轧件纵轴线与轧辊轴线垂直，两个工作轧辊的纵轧：轧件纵轴线与轧辊轴线垂直，两个工作轧辊的 旋旋 转方向相反（转方向相反（型线材型线材、板带材板带材等）；等）；纵轧b.斜轧：轧件的纵轴线与轧辊轴线成一定的倾斜角，两个斜轧：轧件的纵轴线与轧辊轴线成一定的倾斜角，两个 轧辊的旋转方向相同（轧辊的旋转方向相同（无缝管生产无缝管生产）；）；斜轧c.横轧：轧件纵轴线与轧辊轴线平行，两个工作轧辊的旋横轧：轧件纵轴线与轧辊轴线平行，两个工作轧辊的旋 转方向相同（圆形断面的各种转方向相同（圆形断面的各种轴类轴类等等回转体回转体）。）。（

5、2）挤压）挤压 金属在挤压缸中受推力的作金属在挤压缸中受推力的作用使之从模孔中挤出的过程。挤用使之从模孔中挤出的过程。挤压可分为压可分为正挤压正挤压和和反挤压反挤压。正挤压正挤压反挤压反挤压挤压挤压（3）锻造）锻造http:/ 金属在锻锤或压力机上受到压缩而产生变形的过程。金属在锻锤或压力机上受到压缩而产生变形的过程。（棒材、饼材、环材棒材、饼材、环材等）等）自由锻造自由锻造模模 锻锻1锤头；锤头；2砧座；砧座；3锻件；锻件；4上模；上模；5下模下模（4）冲压）冲压 金属板料在压力机金属板料在压力机冲头的作用下冲入凹模冲头的作用下冲入凹模中的过程。（各种中的过程。（各种杯形杯形件件和和壳体壳体

6、等）等）1冲头；冲头；2模子；模子；3压圈；压圈；4 产品产品（5）拉拔）拉拔 金属受前端的拉力作用使之从模孔中拉出的过程。金属受前端的拉力作用使之从模孔中拉出的过程。（型材型材、线材线材和和管材管材）金属塑性变形的力学基础金属塑性变形的力学基础外力(load)与内力(internal force) 外力P：变形体所受外力可分为两类：一类是变形体所受外力可分为两类：一类是体积力，如重力、磁力和惯性力等。另一类是体积力，如重力、磁力和惯性力等。另一类是作用在变形体表面上的表面力，它包括工模具作用在变形体表面上的表面力，它包括工模具对变形体的作用力和约束反力等。分析塑性成对变形体的作用力和约束反力

7、等。分析塑性成形过程时，体积力一般可以不考虑，若不加特形过程时，体积力一般可以不考虑，若不加特殊说明，外力即指表面力。殊说明，外力即指表面力。 P1T（1）作用力：设备可移动部分对工件所作用的力，P（2）约束反力：正压力和摩擦力内力与应力v内力Q：在外力作用下，为保持变形体在外力作用下，为保持变形体的连续性，其内部各质点之间必然会的连续性，其内部各质点之间必然会产生相互作用的力，叫做内力。产生相互作用的力，叫做内力。低低温温高高温温应力（stress）应力S单位面积的内力，称为应力。单位面积的内力，称为应力。内力和应力均为矢量 应力的单位：1Pa=1N/m2 =1.0197kgf/mm2 1M

8、Pa=106 N/m2应力是某点A的坐标的函数，即受力体内不同点的应力不同。0limAPSA v（1 1）主应力主应力定义定义：切应力为零的面为主平面，主平面：切应力为零的面为主平面，主平面上作用的应力为主应力。上作用的应力为主应力。v定义定义：存在着唯一的三个相互垂直的方向，：存在着唯一的三个相互垂直的方向，与此三个方向相垂直的微分面上的剪应力与此三个方向相垂直的微分面上的剪应力为零，只存在着正应力。此正应力称为主为零，只存在着正应力。此正应力称为主应力，一般用应力，一般用11、22、33表示，而相表示，而相应的三个相互垂直的方向称为主方向，与应的三个相互垂直的方向称为主方向，与主方向一致的

9、坐标轴叫做主轴。主方向一致的坐标轴叫做主轴。主应变图与变形程度表示主变形图是定性判断塑性变形类型的图示方法。主变形图只可能有三种形式主应力、主应变图示： 主应力9种； 主应变3种 但只有23种可能的应力应变组合（塑性变形力学图），为什么？已知成品横断面积为500mm 2 ，总延伸系数为28.8，求所用的原料方坯边长为多少？ v用12012012000mm的坯料轧制6.5mm线材，平均延伸系数为1.28，求总延伸系数是多少？共轧制多少道次？v v轧前坯料尺寸为90mm90mm150mm，轧后横断面尺寸为70mm97mm，计算该道次的绝对压下量、相对压下量、绝对宽展量和延伸系数各是多少？ 1010

10、、塑性变形基本规律、塑性变形基本规律1. 体积不变定律体积不变定律 Volume ConstanceVolume Constance 金属塑性变形前后的体积相等，即体积为常金属塑性变形前后的体积相等，即体积为常数，也称为不可压缩定律。数，也称为不可压缩定律。V0=Vn=V0=Vn=常数常数 HBL=hbl例题：例题：P13910.2.2. 最小阻力定律最小阻力定律 Least ResistanceLeast Resistance v在变形过程中，如果金属质点有可能向各个在变形过程中，如果金属质点有可能向各个不同方向移动，则每一质点将沿着阻力最小不同方向移动，则每一质点将沿着阻力最小方向移动方向

11、移动 。质点流动阻力最小方向是通过该质点指向金属变质点流动阻力最小方向是通过该质点指向金属变形部分周边的法线方向。形部分周边的法线方向。物体内性质均匀，工具与金属摩擦物体内性质均匀，工具与金属摩擦系数一致，质点移动时克服摩擦力系数一致，质点移动时克服摩擦力所作的功和质点离自由表面距离成所作的功和质点离自由表面距离成正比。正比。离自由边界越近，阻力小，离自由边界越近，阻力小，必然沿最短法线运动必然沿最短法线运动 图图3-15 不同截面的金属流动情况不同截面的金属流动情况a)圆形圆形 b)正方形正方形 c)长方形长方形 HhhxVh，高度方向的移位体积，dVh=Fxdx,Fx=V/hxv锻件如锅饼

12、，铸件似面包锻件如锅饼，铸件似面包hhx=d/dt=dx/hx/dt=vz/hx.H10.3.2 变形速度变形速度A 锻压=vz/hx，压力加工中用平均变形速度表示=2Vz/（H+h）或者=In（H/h）/（H-h）/Vz._B 轧制变形速度轧件运动速度轧辊线速度的水平分量，与变形体瞬时厚度hx有关xlhHdxtRva/2=vz/hx，Vz=2Vsina/2Va.C 拉拔时的变形速度用长度方向变形速度表示=/t=Inl/L/(l-L)/V，V为平均拉伸速度.v例题讲解vD=430mm,V=100r/min,H*B=90mm*90mm,vH*b=70mm*97mm，求变形速度v下

13、面单位表示应力单位的是( )。 AN/m BN/m3 CN/mm2 v通常轧制时金属所处的应力状态是( )。 A三向拉应力状态 B三向压应力状态 C一向拉两向压的应力状态 v挤压过程属三向压应力状态，其变形图示为( )。 A一向缩短、二向伸长 B二向缩短、一向伸长 C一向缩短、一向伸长 v轧制变形区内金属的纵向、横向流动将遵守( )定律。vA体积不变定律 B最小阻力定律 vC剪应力定律 D秒流量一致 v金属压力加工中的摩擦，是指工具与( )的外摩擦。 A金属接触面 B金属上表面 C金属下表面 v金属压力加工中最主要的手段是( )。 A锻造法 B轧制法 C冲压法 v平面应力状态共有( )种可能图

14、示。 A2 B3 C4 v当一种金属进行塑性变形时，受到外力为1000N，受力的面积为200mm2，此时金属产生内力，其应力应为( )。 A5Pa B50Pa C5MPa v在轧制时，轧制速度( )，摩擦系数越小。 A越小 B越大 C变缓 滑移的特征滑移的特征 沿一定的晶面和晶向进行滑移系滑移系= 1 个滑移面+面上 1 个滑移方向 滑移的距离是滑移方向原子间距的整数倍 在切应力的作用下 伴随晶体的转动 产生加工硬化滑移面滑移方向LEVIS coscos图图4-1 晶体滑移时的应力分析晶体滑移时的应力分析u 多晶体的塑性变形多晶体的塑性变形晶界的影响 晶粒位向的影响 晶粒尺寸对力学性能的影响

15、多晶体的塑性变形过程 金属的塑性变形210Kds 加工过程中的硬化和软化 金属在常温下经塑性变形后，内部组织将发生变化。金属在常温下经塑性变形后，内部组织将发生变化。 晶粒沿最大变形的方向伸长；晶粒沿最大变形的方向伸长； 晶格与晶粒发生扭曲，产生内应力；晶格与晶粒发生扭曲，产生内应力； 晶粒产生碎晶。晶粒产生碎晶。 加工硬化加工硬化( (见图见图3 34)4) 现象：强度、硬度现象：强度、硬度 上升，上升， 而塑性、韧而塑性、韧 性下降。性下降。 原因：滑移面附近的原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块，晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变，晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力，增大滑移阻力， 使滑移难以使滑移难以 进

16、行。进行。 纤维组织的形成 形成变形织构产生加工硬化金属冷塑性变形对组织和性能的影响影响加工硬化的因素v金属本身的性质v变形程度的大小v变形速度的高低：受热效应的影响加工硬化当变形程度达到一定程度时反而下降实际意义：获得均匀一致的冷变形产品 金属材料强化的手段 加工软化：加工软化： 回复与再结晶回复与再结晶 回复：回复： 冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度获得热能，热运动加剧，当加热温度T T回回( (用用K

17、K氏温标氏温标) ) T T回回= =（0.3）T T熔熔 使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬使原子回复到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬 化得到部分消除。化得到部分消除。 恢复与再结晶效果v回复部分力学性能被恢复，但晶粒的形状与方向没有改变；晶内及晶间破坏现象没有消除v再结晶消除了加工硬化引起的一切后果，拉长的晶粒变成等轴的晶粒；消除了纤维组织与方向性，恢复晶内及晶间破环，消除残余应力。冷变形冷变形:T0.3TR 变形温度低于再结晶温度时，变形温度低于再结晶温度时，金属在变形过程中只有加工硬金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象，变化而无回复与再

18、结晶现象，变形后的金属只具有加工硬化组形后的金属只具有加工硬化组织，这种变形称为冷变形。织，这种变形称为冷变形。v热变形热变形:(0.90.95)TR 变形温度在再结晶温度以上变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒后金属具有再结晶的等轴晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。这种变形称为热变形。 冷变形及热变形冷变形及热变形v热变形影响：热变形影响：1、改善铸造金属组织，增加密度，改善力学性、改善铸造金属组织，增加密度，改善力学性能，降低化

19、学成分的不均匀及偏析。能，降低化学成分的不均匀及偏析。2、改变热变形金属本身的性质：再结晶后晶粒变、改变热变形金属本身的性质：再结晶后晶粒变得更细小。得更细小。v不完全冷变形：不完全冷变形：0.3 TR T Daughter Plates1. Broadsiding Passes轧至目标宽度轧至目标宽度2. Finishing Passes 轧至目标厚度轧至目标厚度Turn 90oTurn 90oww厚板轧制厚板轧制厚板矫直厚板矫直厚板冷床厚板冷床（1 1）板带材生产流程的技术进步）板带材生产流程的技术进步2.2.热轧薄板带钢生产热轧薄板带钢生产原料原料(2) (2) 常规热轧带钢生产的工艺过

20、程：常规热轧带钢生产的工艺过程：加热加热高压水除鳞高压水除鳞高压水除鳞高压水除鳞冷却冷却卷取卷取飞剪飞剪检查包装检查包装粗轧机粗轧机精轧机精轧机连铸机连铸机隧道式加热炉隧道式加热炉精轧机精轧机层流冷却层流冷却除鳞箱除鳞箱卷取机卷取机飞剪飞剪摆动剪摆动剪结结晶晶器器 CSP工艺（工艺（Compact Strip Production ） 西马克公司开发出的西马克公司开发出的CSP工艺工艺,也可称为也可称为紧凑式热带钢紧凑式热带钢生产工艺生产工艺。 1989年，第年，第一条薄板坯连铸连轧线在美国克劳弗茨维尔厂投入工业化生产。以后世界薄一条薄板坯连铸连轧线在美国克劳弗茨维尔厂投入工业化生产。以后世界

21、薄板坯连铸连轧工艺得到迅猛发展，现今产能占宽带钢产品比例的板坯连铸连轧工艺得到迅猛发展，现今产能占宽带钢产品比例的21.4%。我。我国国珠江、邯郸、包头珠江、邯郸、包头钢铁公司等都采用此种工艺。钢铁公司等都采用此种工艺。 （3 3）薄板带钢的连铸连轧技术）薄板带钢的连铸连轧技术 ISP工艺（工艺（Inline Strip Production ） ISP工艺，即在线热带生产工艺。工艺，即在线热带生产工艺。 1992年年1月在意大利的阿尔维迪月在意大利的阿尔维迪公司建成世界上第一条生产线，该类生产线是目前世界上最短的薄板坯公司建成世界上第一条生产线，该类生产线是目前世界上最短的薄板坯连铸连轧生产

22、线。世界上已经建成连铸连轧生产线。世界上已经建成5条。条。连铸机连铸机摆动剪摆动剪粗轧机粗轧机感应加热炉感应加热炉卷取箱卷取箱精轧机精轧机层流冷却层流冷却圆盘式圆盘式卷取机卷取机结结晶晶器器 FTSRQ工艺后改为工艺后改为FTSC，称之为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制，称之为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制，是由意大利达涅利公司开发出的又一种薄板坯连铸连轧工艺。是由意大利达涅利公司开发出的又一种薄板坯连铸连轧工艺。 加拿大安大略省的阿尔戈马钢铁公司建成投产了产量为加拿大安大略省的阿尔戈马钢铁公司建成投产了产量为200万万t/a的双流铸的双流铸机机FTSR生产线。世界上已经建成生产线。世界上已

23、经建成7条。我国条。我国唐钢、本钢和通钢唐钢、本钢和通钢薄板坯连铸连轧薄板坯连铸连轧生产线即是采用该工艺。生产线即是采用该工艺。隧道式隧道式加热炉加热炉感应加感应加热炉热炉粗轧机粗轧机温度温度控制器控制器精轧机精轧机层流冷却层流冷却除鳞箱除鳞箱除鳞箱除鳞箱卷取机卷取机飞剪飞剪摆动剪摆动剪结结晶晶器器连铸机连铸机FTSRQ工艺工艺（Flexible Thin Slab Rolling for Quality）第一代第一代 ASP(ASP(鞍钢鞍钢1700) 1700) 工艺流程图工艺流程图连铸机连铸机步进式步进式加热炉加热炉除鳞除鳞R1保温罩保温罩R2热卷箱热卷箱飞剪飞剪精轧机精轧机层流冷却层流

24、冷却结结晶晶器器卷取机卷取机LF炉炉转炉转炉连铸机连铸机 步进式步进式加热炉加热炉除鳞除鳞粗轧机粗轧机保温罩保温罩除鳞除鳞精轧机精轧机层流层流冷却冷却结结晶晶器器中包中包转炉转炉 LF炉炉RH炉炉卷取机卷取机第二代第二代 ASP(ASP(鞍钢鞍钢2150)2150)工艺流程图工艺流程图本钢薄板坯本钢薄板坯17001700生产线粗轧机生产线粗轧机鞍钢鞍钢1780mm1780mm热轧带钢生产线热轧带钢生产线1）年生产能力：）年生产能力：350（420）万）万t 原料：来源于二炼钢板坯铸机，一炼钢大板坯铸机 厚度：230m，宽度：9501650mm，长度：911m， 重量：Max.30.6t。2）产

25、品：）产品：主要是低碳、碳素结构钢、低合金钢、管线钢等 厚度：1.219mm，宽度：8001630mm，卷重：Max30t 单位卷重：Max23kg/mm，成材率：97.5%。3）主要设备组成）主要设备组成 （1）3座步进式加热炉；（2）1台定宽压力机；（3）2架粗轧机 （4）1套中间坯保温罩；（5）1台切头飞剪；（6）7机架精轧机组 （7）1套层流冷却装置；（8）3台卷取机；（9）1套钢卷运输系统 （10）2条分卷平整机组；（11）1条横切机组3.3.冷轧板带钢生产冷轧板带钢生产1 1）冷轧的含义）冷轧的含义 金属学说法：加工温度低于该钢种在特定变形条件下的再结晶温金属学说法：加工温度低于该

26、钢种在特定变形条件下的再结晶温度的压力加工称为度的压力加工称为“冷加工冷加工”； 工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制过程。工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制过程。2 2）冷轧的工艺特点）冷轧的工艺特点 （1）冷轧中的加工硬化；）冷轧中的加工硬化； （2）冷轧中的工艺冷却和润滑；）冷轧中的工艺冷却和润滑； （3）冷轧中的张力轧制。）冷轧中的张力轧制。3）冷轧机的基本形式冷轧机的基本形式 (1) (1) 冷轧机按轧辊辊系结构分为冷轧机按轧辊辊系结构分为二辊式二辊式、四辊式四辊式和和多辊式多辊式冷轧机冷轧机 a-二辊；二辊； b-四辊；四辊； c-六辊；六辊； d-十二辊；十二辊

27、； e-二十辊二十辊(2)(2)按机架布置形式分有按机架布置形式分有单机架可逆式单机架可逆式和和多机架串列式多机架串列式冷轧机冷轧机 a-四辊可逆式；四辊可逆式； b-二十辊可逆式；二十辊可逆式； c-偏八辊可逆式；偏八辊可逆式； d-五机架串列式五机架串列式(3)(3)为适应特殊品种和高质量冷轧带钢生产又有为适应特殊品种和高质量冷轧带钢生产又有特殊形式特殊形式的冷轧机的冷轧机 a-Y形机架；形机架；b-摆动机架；摆动机架；c-CBS机架；机架；d-泰勒机架；泰勒机架；e-异步轧机异步轧机(4) (4) 冷连轧机冷连轧机 a-常规冷连轧机；常规冷连轧机； b-改进的冷连轧机；改进的冷连轧机；

28、c-全连续式冷轧机全连续式冷轧机(5) (5) 全连续式冷轧机全连续式冷轧机 a-单一全连续冷轧机；单一全连续冷轧机；b-酸洗酸洗-冷轧联合机组；冷轧联合机组；c-酸洗酸洗-冷轧冷轧-连续退火联合生产线连续退火联合生产线4）冷轧的工艺流程）冷轧的工艺流程原料原料酸洗酸洗轧制轧制退火退火平整平整镀锌镀锌彩涂彩涂1开卷机焊接机活套1冷连轧机组卷取机2开卷机飞剪活套2酸洗机组冷轧冷轧CDCM工艺流程图工艺流程图单机可逆轧制单机可逆轧制六六. 钢管生产钢管生产1.1.钢管的生产方法钢管的生产方法2.2.自动轧管机组工艺自动轧管机组工艺3.3.冷轧无缝钢管生产简介冷轧无缝钢管生产简介4.4.焊接钢管生产

29、焊接钢管生产1.1.钢管的生产方法钢管的生产方法1 1）热加工无缝钢管的生产方法）热加工无缝钢管的生产方法（1 1）热轧法）热轧法 如在如在自动轧管机组自动轧管机组、周期式轧管机组、连轧管机组、三辊轧管机组、减、周期式轧管机组、连轧管机组、三辊轧管机组、减径或扩径机组上生产无缝钢管等。径或扩径机组上生产无缝钢管等。（2 2）热挤压法）热挤压法 热挤压法主要用于生产低塑性的高合金钢管、有色金属及难变形的稀热挤压法主要用于生产低塑性的高合金钢管、有色金属及难变形的稀有金属管材和一些特殊用途的异形断面管材。有金属管材和一些特殊用途的异形断面管材。2 2）冷加工无缝钢管的生产方法）冷加工无缝钢管的生产

30、方法 用冷加工方法生产无缝钢管主要有冷轧、冷拔和冷旋压法。用冷加工方法生产无缝钢管主要有冷轧、冷拔和冷旋压法。3 3）焊管生产方法）焊管生产方法 焊管生产的实质是：将管坯（钢板或带钢）用不同成型方法弯曲成所焊管生产的实质是：将管坯（钢板或带钢）用不同成型方法弯曲成所需要的钢管形状，然后用不同的焊接方法将其焊接成钢管。需要的钢管形状，然后用不同的焊接方法将其焊接成钢管。2.2.自动轧管机组工艺自动轧管机组工艺 按机组所生产的产品规格范围，自动轧管机组可分为以下按机组所生产的产品规格范围，自动轧管机组可分为以下三类：三类：小型机组小型机组 生产钢管外径为生产钢管外径为3838150mm150mm，

31、壁厚为，壁厚为mm3.0mm。中型机组中型机组 生产钢管外径为生产钢管外径为4040250mm250mm，最小壁厚为，最小壁厚为3.53.54mm4mm。大型机组大型机组 生产钢管外径为生产钢管外径为250250529mm529mm，最小壁厚为，最小壁厚为4.54.55mm5mm。 自动轧管机组是目前我国热轧无缝钢管的主要生产方法自动轧管机组是目前我国热轧无缝钢管的主要生产方法之一，它具有设备简单、产品范围广、质量好和生产率高等之一，它具有设备简单、产品范围广、质量好和生产率高等优点。优点。其生产工艺流程为其生产工艺流程为管坯管坯剪断剪断冷定心冷定心加热加热穿孔穿孔轧管轧管

32、热定心热定心均整均整定径定径冷却冷却矫直矫直切管切管再加热再加热减径减径检查检查入库入库加热加热（1 1）管坯准备）管坯准备 管坯直径为管坯直径为7070120mm120mm。表面检查清理后在。表面检查清理后在1000t1000t剪断机上切成工艺要求剪断机上切成工艺要求的定尺长度（的定尺长度（8008001200mm1200mm）。）。（2 2）管坯定心）管坯定心 定心指在管坯前端端面中心钻或冲一个小孔穴。其目的在于避免穿孔时定心指在管坯前端端面中心钻或冲一个小孔穴。其目的在于避免穿孔时毛管壁厚不均。毛管壁厚不均。（3 3）管坯加热）管坯加热 必须严格保证加热温度和加热均匀。必须严格保证加热温

33、度和加热均匀。（4 4）管坯穿孔）管坯穿孔 穿孔的作用是将管坯穿成空心毛管。穿孔机种类很多，其中辊式穿孔机穿孔的作用是将管坯穿成空心毛管。穿孔机种类很多，其中辊式穿孔机使用最广。轧辊为双锥形，两轧辊旋转方向相同，穿孔时管坯做螺旋运动在使用最广。轧辊为双锥形，两轧辊旋转方向相同，穿孔时管坯做螺旋运动在顶头与轧辊的碾轧下穿成毛管。顶头与轧辊的碾轧下穿成毛管。（5 5）毛管轧制）毛管轧制 穿孔后的毛管送到自动轧管机上进行轧制。其目的是使毛管减壁延伸，穿孔后的毛管送到自动轧管机上进行轧制。其目的是使毛管减壁延伸，使壁厚接近或等于成品尺寸。使壁厚接近或等于成品尺寸。 自动轧管机由主机、前台和后台组成。主

34、机是二辊不可逆的纵轧机，自动轧管机由主机、前台和后台组成。主机是二辊不可逆的纵轧机，其特点是工作辊后设一对高速回送辊。工作辊的作用是轧管，回送辊的作用其特点是工作辊后设一对高速回送辊。工作辊的作用是轧管，回送辊的作用是将毛管由后台送至前台。前台的作用是将毛管对正孔型并翻转是将毛管由后台送至前台。前台的作用是将毛管对正孔型并翻转9090。后台。后台的作用是安装和支撑顶杆。的作用是安装和支撑顶杆。（6 6）钢管的均整）钢管的均整 均整的目的是消除壁厚不均和管子椭圆度。均整机结构及工作过程与均整的目的是消除壁厚不均和管子椭圆度。均整机结构及工作过程与穿孔机相似，但变形量很小。穿孔机相似，但变形量很小

35、。（7 7）钢管的定径）钢管的定径 定径的目的是为获得直径准确、外形圆正的平直钢管。因此，需要用定径的目的是为获得直径准确、外形圆正的平直钢管。因此，需要用无芯棒连轧方法对其外圆进行加工借以达到成品要求。无芯棒连轧方法对其外圆进行加工借以达到成品要求。（8 8）钢管的减径）钢管的减径 直径小于直径小于60mm60mm的钢管，由于顶杆强度和刚度的限制，难以由轧的钢管，由于顶杆强度和刚度的限制，难以由轧管机轧出，需经减径工序。减径的主要作用是获得小直径钢管。减径管机轧出，需经减径工序。减径的主要作用是获得小直径钢管。减径机机架结构与定径机相同。机机架结构与定径机相同。 （9 9）钢管的精整）钢管的

36、精整 钢管经定径或减径后送至冷床冷却，冷却后用斜辊矫直机进行钢管经定径或减径后送至冷床冷却，冷却后用斜辊矫直机进行矫直，矫直后的钢管用切管机切头、切尾及切成定尺钢管。成品钢管矫直，矫直后的钢管用切管机切头、切尾及切成定尺钢管。成品钢管需送到检查台进行尺寸、内外表面质量的检查及分类，合格的钢管过需送到检查台进行尺寸、内外表面质量的检查及分类，合格的钢管过秤后包装入库。表面质量不合格的钢管，用内、外表面修磨机修磨。秤后包装入库。表面质量不合格的钢管，用内、外表面修磨机修磨。有些钢管根据国家标准要求还要进行热处理、耐压实验和其它检查项有些钢管根据国家标准要求还要进行热处理、耐压实验和其它检查项目（如拉伸、扩口、压扁、卷边和弯曲等）。目（如拉伸、扩口、压扁、卷边和弯曲等）。3.3.冷轧无缝钢管生产冷轧无缝钢管生产 钢管冷加工方法的共同特点是尺寸精确度高、表面光洁度好，可生产极钢管冷加工方法的共同特点是尺寸精确度高、表面光洁度好，可生产极薄（达薄（达0.050.050.01mm0.01mm）的薄壁管和极细（直径达）的薄壁管和极细（直径达mm0.1mm）的毛细管。）的毛细管。冷轧钢管冷轧钢管 冷轧管生产多采用周期式冷