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無縫鋼管軋機軋輥的選用

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 中國無縫管網深入報道:無縫鋼管是一種比較重要的鋼管的類型,在長期的發展和不斷地進行使用中它在工程和機械中的作用是比較大的,在無縫鋼管的使用中是離不開無縫鋼管的使用的壓力的,因此的話對于無縫鋼管來說要注意所要承受的壓力,當壓力不能夠承受的話就要自覺進行更換無縫鋼管,否者的話是會出現很多的問題的,有的時候也是會出現事故的!
  
  管子承受的力有外力和內力,按照你說的怕爆管,是不是指的內力?管子受力用的最多的在鍋爐設計中有,管子能承受多大壓力和管子直徑,壁厚,使用溫度,使用環境有關系。可以告訴你一個公式,是鍋爐設計裏面管子壁厚的計算公式,可以根據壁厚反推承受的壓力:PD/(2ya+p)。其中P是壓力,D是外徑,y是減弱系數,這裏取1吧,a是須用應力,這個要根據溫度選取對應材料的須用應力。具體可參考鍋爐強度計算標准:16507和16508.一般小管徑的管子,3個毫米的壁厚,承受3,4兆帕以上是沒問題的。
  
  設材料的抗拉強度爲σ,壓力爲P,管子外徑D; 管子壁厚δ=(P*D)/(2*σ/S) 其中S 爲安全系數; 因爲P小于7MPa,S選S=8; P小于17.5MPa,S選S=6; P大于17.5MPa,S選S=4; 我們選安全系數爲S=6; 選20鋼抗拉強度爲410MPa, 故管子可承受的壓力P=(2*σ/S*δ)/D =(2*410/6*3)/(10+6) =26.25MPa>設定17.5 故安全系數取S=4 故管子可承受的壓力1 無縫鋼管生産工藝流程無縫鋼管生産主要經過以下幾道工序;管坯——切斷——加熱——穿孔——軋管——定(減)徑——矯直——切頭尾——檢驗——包裝——入庫。而根據軋管方式的不同可將無縫鋼管軋機分爲自動軋管機組、連軋管機組(MPM兩輥連軋管機組、PQF三輥連軋管機組)、Assel軋輥機組、Accu軋管機組、周期軋管機組等,新上的軋機以MPM連軋管機組、PQF三輥連軋管機組居多,比如天津鋼管公司的Φ460、Φ258 PQF連軋管機組、衡陽鋼管的Φ273 MPM連軋管機組、攀鋼成都無縫的Φ340 MPM連軋管機組、Φ159 PQM連軋管機組、鞍山Φ170 PQF連軋管機組等。
  
  2 穿孔機管坯穿孔是熱軋無縫鋼管生産中最重要的變形工序,它的任務是將實心管坯穿軋成空心毛管。根據穿孔機的結構和穿孔過程的變形特點,可將現有的穿孔方法分爲:斜軋穿孔、推軋穿孔和壓力穿孔,而以斜軋穿孔應用最爲廣泛,斜軋穿孔機軋輥的形狀有輥式、菌式(錐形)和盤式三種,輥式穿孔機軋輥應用于小型軋機,而大型的機組穿孔機采用菌式軋輥。盤式穿孔機應用較少。不論軋輥形狀如何,爲了保證管坯咬入和穿孔過程的實現都有穿孔錐(軋輥入口錐)、碾軋錐(軋輥出口錐)和軋輥軋制帶(入口錐與出口錐之間的過度部分)組成。
  
  穿孔機軋輥大多采用輥軸和輥套的組合結構,兩者采用直接過盈組合或加鍵過盈組合。這樣,當軋輥報廢後,輥軸可繼續複用,以減小工具成本。小型穿孔機輥軸材質多選用45或40Cr,調質處理。大型的穿孔機輥軸多用42CrMo,調質處理。軋輥材質目前各廠家選用較雜,有的廠家選用鍛造45、55等優質碳素結構鋼。有的廠家選用50Mn、65Mn、70Mn、70Mn2Mo、60CrMnMo等合金鑄鋼或鍛鋼;硬度範圍要求也不一致,有的要求HB180-220,有的要求HB220-260。爲了增加咬入性,大型穿孔軋輥一般在入口錐上加工有深度爲0.8~1.2mm的網狀花紋。
  
  綜合國內外廠家的材質選擇及使用情況,穿孔機軋輥選用鑄造50Mn、60CrMnMo等中碳合金鋼材質較合適,一是具有較好的強度及耐磨性,二是適用于軋制各種材質鋼管。硬度控制在HB200-240較合理。
  
  3 軋管機毛管軋制是熱軋無縫鋼管生産的主要變形工序,其作用是使毛管壁厚接近或達到成品管壁厚,和消除毛管在穿孔過程中産生的縱向壁厚不均,另外還可提高荒管內外表面質量,控制荒管外徑和圓度。空心毛管軋成接近成品尺寸的荒管。
  
  1、自動軋管機:自動軋管機爲二輥不可逆式縱軋機,其特點是在工作輥後設置一對高速反向旋軋的回送輥,作用是將經過一次軋制的毛管送到前台進行第二次軋制,因此它的生産效率較低,國內大多數機組已改造或淘汰。軋輥的材質多爲無限冷硬鑄鐵、球墨鑄鐵或冷硬球墨鑄鐵,硬度在HSD50以上。
  
  2、兩輥連軋機組:連軋機組是較爲先進的鋼管軋機,它是將穿孔後的毛管套在長芯棒上,經過多機架順次排列且相鄰機架輥縫互錯90°的連續軋管機進行軋制。
  
  連軋輥的材質大多爲鎳鉻钼無限冷硬球墨鑄鐵(也稱珠光體球墨鑄鐵)、鎳钼無限冷硬球墨鑄鐵(也稱針狀體球墨鑄鐵),孔型部分硬度HSD50-65。國外設計的連軋輥第一架有的采用鍛鋼或石墨鋼材質,以進一步提高該架次軋輥的強度。
  
  3、三輥連軋機組:三輥可調式限動芯棒連軋管機(PQF)是意大利INNSE公司爲克服二輥連軋管機的固有局限性而研制開發的,由于它將360°孔型分爲三部分,減小了每個軋輥孔型底部與邊緣的線速度差距,因而軋制的鋼管精度高。
  
  小型的PQF軋機的連軋輥是整體式的,采用鎳鉻钼無限冷硬球墨鑄鐵,硬度控制在HSD55-65時較爲合適;大型的PQF軋機的連軋輥作成裝配式的,即軋輥采用耐磨性較好鎳鉻钼無限冷硬球墨鑄鐵,軸采用高強度的鍛鋼材料,並經過調質處理,可以重複使用,大大節約了成本,此結構已在天津鋼管公司成功使用。
  
  4、Assel軋管機組:Assel軋管爲三輥斜軋,它由三個主動軋輥和一根芯棒組成環行封閉孔型。
  
  軋輥輥身分入口錐、輥肩、平整區和出口錐四段,材質采用4Cr5MoSiV1鍛鋼、鑄造半鋼或合金球墨鑄鐵等,熱處理硬度:鍛鋼軋輥控制在HSD65—75,半鋼軋輥控制在HSD50—60,合金球墨鑄鐵軋輥控制在HSD55—65(該種材質軋輥爲進口機組設計,在國內成功應用實例較少)。
  
  5、鋼管定徑和減徑是熱軋無縫鋼管生産中的最後一道荒管熱變形工序,其主要作用是消除前道工序軋制過程中造成的外徑不一,以提高熱軋成品管的外徑精度和圓度。鋼管定徑、減徑和張力減徑過程是空心體不帶芯棒的連軋過程。目前國內先進的定(減)徑機均采用三輥120°等分的軋輥,采用該型式的定(減)徑機後管材表面質量好,成品管材的規格較多。
  
  中國無縫管網深入報道:定(減)徑機軋輥與軸采用過盈配合或鍵連接,目前多采用過盈配合。軋輥采用鎳鉻钼無限冷硬球墨鑄鐵,毛坯采用離心鑄造生産毛坯,保證外層組織致密,硬度爲HSD55-68之間。軋制小于Φ219以下規格的鋼管時,軋輥的硬度可選擇在HSD60-68之間,保證孔型的硬度一致,且耐磨性較好;軋制Φ219以上規格的鋼管時,由于軋輥孔型尺寸較大,落差較大,爲保證孔型底部與邊緣的磨損不至于相差太大,軋輥的硬度可選擇在HSD55-61之間。
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