冷拔管生產(chǎn)工藝特點(diǎn):冷拔管的生產(chǎn)工序,與用其它方式生產(chǎn)的大直徑鋼管的生產(chǎn)工序相比,有如下特點(diǎn):原料準(zhǔn)備工序簡(jiǎn)單;原料上機(jī)后,管坯用一道工序就可做成;不需要矯直工序。
孔型封閉性差:20#冷拔管機(jī)孔型中封閉較好的變形段是軋輥喉徑,從喉徑處往前、往后孔型的封閉性均較差,這對(duì)軋制薄壁管不利。軋制薄壁管和極薄壁管導(dǎo)盤消耗量較大:在軋制D/S≥38的荒管時(shí),寬展量大,導(dǎo)盤間距收小,導(dǎo)盤與軋輥之間的間隙小,導(dǎo)盤磨損量大,還容易造成導(dǎo)盤崩邊。軋制荒管頭尾削尖技術(shù):在連軋管機(jī)上將毛管兩端削尖減薄是很困難的,因?yàn)檐堉茐毫μ?,同時(shí)也沒有用來改變孔型尺寸的適當(dāng)時(shí)間,軋制速度太高。但在20#冷拔管機(jī)組上,毛管的軋制速度約為連軋管軋機(jī)速度的1/6,在軋制管端時(shí)就由時(shí)間來改變軋輥壓下以便得到所希望的管段減薄削尖,以利于張力減徑提高成材率,今后,這是一個(gè)研究點(diǎn)。
冷拔加工鋼管正是發(fā)生了加工硬化。冷拔時(shí)金屬發(fā)生塑性變形,晶體內(nèi)部有多個(gè)滑移系啟動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)彼此攔截,許多位錯(cuò)被釘扎住,造成位錯(cuò)塞積,同時(shí)位錯(cuò)源停止動(dòng)作。上述一系列過程導(dǎo)致了位錯(cuò)的可動(dòng)性降低,晶體中的位錯(cuò)密度顯著增加。當(dāng)塑性變形進(jìn)一步發(fā)生,應(yīng)力增加并足以使釘扎的位錯(cuò)開始運(yùn)動(dòng),螺位錯(cuò)交滑移,刃位錯(cuò)不能交滑移,這樣發(fā)生位錯(cuò)交截,使不動(dòng)階數(shù)增加。
所以,通過冷拔加工金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增加,位錯(cuò)可動(dòng)性降低,既難于產(chǎn)生位錯(cuò)又難于移動(dòng)位錯(cuò),因而金屬材料硬度、強(qiáng)度提高。這就是冷拔加工的金屬學(xué)原理。
力學(xué)原理
冷拔時(shí)鋼管在力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具,發(fā)生塑性變形。目前,在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內(nèi)壁拔管,冷拔時(shí),鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發(fā)生相應(yīng)的變形,大都經(jīng)過縮徑、減壁和定徑3個(gè)階段,而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力,其中軸向?yàn)槔瓚?yīng)力,徑向和周向?yàn)閴簯?yīng)力,拔管過程中金屬處于一向拉和兩向壓應(yīng)力狀態(tài),這是冷拔管變形過程的基本力學(xué)特征。
冷軋冷拔管會(huì)出現(xiàn)橢圓因?yàn)檐堓伳p或開口角度過大,可用半徑規(guī)看,一般軋普碳鋼開口角度要小,軋不銹鋼可開大一點(diǎn)。相應(yīng)薄壁管橢圓幾率要大一些。建議換開口小點(diǎn)的軋輥。高精度冷拔精密冷拔管是一種新型鋼管品種,其主要特點(diǎn)是高精密度。通常有二輥軋機(jī)和三輥軋機(jī)生產(chǎn)兩種生產(chǎn)工藝,三輥軋機(jī)生產(chǎn)冷軋無縫鋼管的精密度要高一些,可控制在幾絲之內(nèi),但價(jià)格相對(duì)要高一些。精密無縫管含碳量比較適中,所以有著非常好的韌性和強(qiáng)度,但是為了能獲得更好的機(jī)械性能,所以就要對(duì)精密無縫管進(jìn)行調(diào)質(zhì),下面我們就來看一下這個(gè)過程。
冷拔管溫度主要受高頻渦流熱功率的影響,根據(jù)公式可知,高頻渦流熱功率主要受電流頻率的影響,渦流熱功率與電流激勵(lì)頻率的平方成正比;而電流激勵(lì)頻率又受激勵(lì)電壓、電流和電容、電感的影響。激勵(lì)頻率公式為:f=1/[2π式中:f-激勵(lì)頻率;C-激勵(lì)回路中的電容,電容=電量/電壓;L-激勵(lì)回路中的電感,電感=磁通量/電流上式可知,激勵(lì)頻率與激勵(lì)回路中的電容、電感平方根成反比、或者與電壓、電流的平方根成正比,只要改變回路中的電容、電感或電壓、電流即可改變激勵(lì)頻率的大小,從而達(dá)到控制冷拔管溫度的目的。對(duì)于低碳鋼,冷拔管溫度控制在1250~1460℃,可滿足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,冷拔管溫度亦可通過調(diào)節(jié)冷拔管速度來實(shí)現(xiàn)。
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