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江西焊管

2021-01-25 10:27:44
江西焊管
详细介绍:


焊管定径工艺的基本功能


高频直缝焊管定径是指,通过特定孔型轧辊对焊接后的焊管进行轧制,将尺寸和形状都不规整的圆或异型管调整至形状规整、尺寸符合标准要求的成品管。


定径工艺的基本功能有四个方面。



一,  江西广积源实业有限公司确定焊管基本尺寸与形状

(1) 圆→圆。通过对定径圆孔型轧辊的调整,将出挤压辊后不规整的待定径圆管调整为横断面形状和尺寸都合格的成品圆管。衡量圆管圆度不仅要看实际公差带的分布,还要看管子的椭圆度。一般规定椭圆度为极限偏差的80%。实践中,有些焊管虽然没有超差,但超过椭圆度公差,或者公差带以及接近极限值,同样需要进行调整。


(2)圆→方(异)。即由圆管变为异型管,通过对异形孔型轧辊进行调整,将出挤压辊后横断面为圆的焊管,调整为横断面形状各异、尺寸各异的异型管,如方管、矩形管、椭圆管、D型管等。其实,无论多么复杂的异型管、调整过程不外乎围绕面、角、形及公差进行。

①     面:包括平面和弧面,要求纵看不能有波浪、勒痕、竹节,横看弧面必须圆滑无棱角,平面无凹凸。

②     角:一是指焊管面与面交汇处的尖角形状、大小及对称,二是指焊管面与面之间的夹角。以方矩管为例,无特别要求时一般规定外圆角r=1.5t,面与面夹角β=90°±1°。

③     形:指圆变异形焊管的外貌,例如方矩管,看上去必须形状规整、面平角尖、棱角清晰,不允许出现菱形、梯形、凹凸、弯曲扭转等。

④     公差:就方矩管而言,包括宽度、高度、角度、直度、对角线、r角、平行度、焊缝位置(如无特殊要求)、内毛刺高度以及管壁厚度等方面,都属于定径工艺需要控制的范畴。


(3)方→方。在直接成异工艺中,对出挤压辊后尺寸与形状都不符合标准要求的异型管,通过调整异型轧辊,使形状与尺寸公差均达到要求。江西焊管价格,江西焊管批发,江西焊管公司


二,  削减应力

焊管经过成型、焊接和冷却后,成为待定径焊管。在此管体中,积累了大量纵向残余应力和横向残余应力,若不经过定径辊的整形轧制,削减管中部分残余应力,则可以仅仅因为应力导致弯曲就会使焊管生产无法正常进行。而弯曲的焊管本身说明,管中存在具有倾向的纵向残余应力。


(1)纵向残余应力的削减机理。待定径焊管总是沿焊缝上翘,上翘的焊管被数道平直布置的平、立定径辊轧制时,焊管获得一个向上的轧制力作用,使得上翘的焊缝部位由下凹弧变为直线,继而被拉长,这样就增加了焊缝部位的拉应力,同时减小了焊缝部位的压应力,从而缩小了焊缝部位残余应力的矢量代数和,达到基本平衡;与此同时,焊缝背面的下凹弧也被轧直、被压缩变短,并因之增加了焊缝背面的压应力,使该部位的残余拉应力得到削减。焊管纵向残余应力就在这一增一减中趋于基本平衡。这样,以焊缝部位和焊缝背面为代表的纵向残余应力都很小,出定径辊后的焊管便直了。同理,左右弯曲亦然。


(2)横向残余应力的削减机理。待定径焊管中存在大量横向残余拉应力,这些横向拉应力,既有焊接、冷却过程中造成的,也有成型过程中管坯横向变形残留的,并总体表现为拉应力;充满横向拉应力的待定径管被定径孔型辊施加的径向轧制力作用后,其周长微量缩短,管壁由此获得径向压应力,压应力抵消了待定径焊管中的大部分横向拉应力。而试图通过定径工艺完全消除焊管中的横向拉应力是徒劳的,定径后的焊管横断面内,会或多或少地残余有部分横向拉应力。要完全尽可能的消除焊管中的横向拉应力可以通过后续的热处理工艺来完成,这里不再赘述。


作为佐证,在生产高强度管例如材质为16Mn或Q345焊管时,倘若焊接工艺稍有不当,则焊管在定径过程中或刚离开定径辊缝就会自动爆裂;而像Q195类的焊管,只有当焊接工艺严重不妥时才会发生爆裂。更多的情况是,用残余横向拉应力较大的焊管作输送用管,管内压力与残余横向拉应力叠加,导致焊管有时在很低的压力下发生焊缝爆裂。


三,  达到基本直度

在焊管生产实践中,对直度有两种理解。一是国际规定的直度,圆管不大于2‰,异型管不大于3‰;另一是使用性直度,指标要求由供需双方商定。前者适用于“市场货”,用户不固定;后者适用于提出要求的特定用户。无论是哪种直度,只有经过定径辊的轧制才能平衡管内应力,使焊管达到基本直度。


四,  提高焊管表面质量

定径辊对焊管表面质量的促进作用主要表现在三个方面:

(1)促使焊缝圆滑。去除外毛刺后的焊缝面与焊管外圆总是相接而不是相切,相接就存在棱角;在管面焊缝部位总能看到和用手感觉到棱角,极不美观。只有经过数道次定径辊轧制后,才能消除焊缝面与管面棱角,实现圆滑。


(2)减轻表面压痕和划伤。从管坯成型到完成焊接,其间要经过二、三十只轧辊(排辊成型会更多)的轧制与高温焊接,任何一个环节都有可能在焊管表面留下伤痕与印迹。而经过定径辊轧制后,其中一些伤痕和印迹会变浅,变得没有手感。


(3)防止定径段自身产生伤痕。要求精心调整定径孔型对称性,正确施加轧制力,确保焊管表面无压痕、划伤等表面缺陷。

 

焊管定径工艺的特点

焊管定径工艺具有空腹轧制、微张力轧制、主动轧制与被动轧制、大轧制力与大线速度不在同一点、小孔型接纳大管子和微量减径轧制等6个特点。


(1)微量减径轧制。无论是圆到圆的定径轧制,还是圆变异、异到异的整形轧制,一般减径率都很小。外径为φ15~200mm范围的焊管,通常总减径量只占成品管外径D的1.2%~0.65%,道次减径率及平均道次减径率参见下表。这一特点对定径轧辊孔型设计,定径余量设置和实际操作都有指导意义,为制定定径工艺参数提供了依据。

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(2)空腹轧制。焊管定径属于空腹冷轧范畴,是运用定径辊对空腹焊管进行轧制,只需要施加较小的轧制力就能实现焊管外形与尺寸变化,其间焊管周向变短、断面增厚、纵向变长。这一特点要求,定径孔型施加的轧制力不能大,否则极易导致焊管横断面尺寸骤然减小,外形发生畸变,无法实现工艺目标。

(3)微张力轧制。焊管轧制全过程离不开纵向张力,定径段的纵向张力与成型段和焊接段关系密切。在焊管规格品种确定之后,影响定径张力的主要因素是定径平辊孔型的线速度和轧制力。由焊管定径工艺微量减径特点和空腹轧制特点决定,定径辊施加到焊管上的轧制力不可能大,由此产生的摩擦力无法与实腹轧制相提并论。该特点要求,定径平辊的线速度必须比成型平辊的略快,这样才能获取定径工艺所需要的更多摩擦力。

(4)主动轧制与被动轧制并存。定径平辊在轧制中除了减径变形之外,另一个重要功能是提供焊管运行的驱动力,而定径立辊施力则阻碍焊管运行。这一特点要求,在进行定径平、立辊调整时,不能仅关心尺寸调整,还必须兼顾平辊轧制力与立辊轧制力的调整,确保平辊轧制力大于立辊轧制力,这是调整定径平、立辊时必须遵循的一条基本原则。

(5)定径平辊孔型大轧制力与大线速度相悖。以定径圆孔型为例,在正常生产过程中,要注意防止圆管上下和水平两个方向的尺寸超上差。

(6)小孔型接纳大焊管。根据定径工艺与定径原理,进入下一道定径辊孔型之前的焊管几何尺寸总是大于该道孔型尺寸。实际操作中,为了避免焊管进入孔型时与孔型大线速度A、B发生摩擦,总是将与之对应的焊管部位尺寸调整成略小于孔型尺寸。这种理论设计圆孔型与实际将焊管调整为椭圆的矛盾,直接导致两个不利后果:一是增大前道孔型边缘与焊管的摩擦力,加速孔型边缘磨损;二是在焊管面上、对应于孔型边缘的部位易产生压伤。尽管这种磨损与压伤有时较轻微,但却是非必要的。这就启迪人们必须改进现有圆(包括一些异型管)孔型的设计思路,使理论更加贴近实际,从而消除孔型对焊管的不利影响以及对孔型自身的不利影响,延长轧辊孔型使用寿命。


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