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无缝钢管生产 钢管的简述 钢管的分类 钢管的常用标准 钢管的技术要求 热轧钢管的生产简述 钢管的表面质量缺陷简述 钢管常用的数学知识 一、钢管的简述 1）钢管的定义 无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。 但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。来表示，称之直径上相对压缩量。到顶头前的相对压缩量用来表示。 Ⅱ区称为穿孔区，该区的主要作用是穿孔，即由实心坯变成空心的毛管，该区从金属与顶头相遇开始到顶头圆锥带为止，这个区的变形特点主要是压缩壁厚，由于轧辊表面与顶头间距离是逐渐减小的，因此毛管壁厚隐身逐步压缩的，该区的变形参数以壁厚相对压缩量来表示。 壁厚上被压缩的金属，同样可横向流动（扩径）和纵向流动延伸，但由于横向变形受到导板的阻止作用，纵向延伸是主要的。在穿孔机上穿孔毛管可以用很大的延伸系数，到5以上。如用φ75管坯穿成78×4.5的毛管，延伸系数达4.2多。由此可看出，穿孔机的变形量是很大的，这是斜轧穿孔的特点之一。 Ⅲ区称为展轧区，该区的主要作用是展轧（均整）管壁，改善管壁的尺寸精度和内外表面质量，由于顶头母线和轧辊母线相平行，所以压缩量是很小的，主要是起均正作用。表示微量的壁厚压缩参数也用来表示。 Ⅳ区为转圆区，该区的作用是把椭圆形的毛管，靠轧辊旋转加工把毛管转圆。该区的长度是很短的。该区的变形特点实际上是塑性弯曲变形，但由于这个区域很短而且变形也不大，一般不考虑。 在Ⅱ Ⅲ区中由于也是空心毛管轧制，因此也存在着塑性弯曲变形。塑性弯曲变形所需的能量较轧制变形所消耗的能量要小得多，甚至可以忽略不计，因此研究穿孔力能参数不单独研究它，但当研究塑性弯曲变形对毛管内外表面质量影响应给予重视。 变形过程的四个区域是相互联系的，而且变形是同时进行的，因此除了要研究各区的变形内在原因外，还应该研究它们之间的相互联系和相互影响。 下面我们来叙述整个穿孔的变形过程。 一开始用推料机（气缸）把管坯送入轧辊中而被轧辊咬入，轧辊带动管坯一边旋转，一边向前移动，这是因为两个轧辊向同一方向旋转，带动管坯向相反方向转动，同时由于轧辊轴线和穿孔轴线（轧制轴线）有一倾角，使得管坯同时还获得一个前进运动。在一次咬入时管坯只能和轧辊接触，而不能碰导板，不然是不能咬入的，只是众所周知的。 管坯被轧辊咬入后首先进入第一区，由于轧辊入口锥工作表面有锥度，沿穿孔方向逐渐向前移动的管坯在直径上受到压缩，那么圆形的横截面变为椭圆形，同时由于纵向延伸的表面变形，管坯前端面出现“喇叭口”形凹陷。在第Ⅰ区中管坯何时和导板相接触，这决定许多因素，早和导板接触可以早控制横变形，减小坯料的椭圆度，这点对于穿轧某些合金钢（容易形成孔腔的钢种）是重要的，但过早和导板接触，将增加管坯轴向运动阻力和旋转阻力，特别当开始进入第Ⅱ区时，再加上顶头的轴向阻力，不易实现二次咬入，甚至前卡。一般认为，管坯与导板相接触最好是在管坯进入变形区到30~50毫米的地方，这样，对于76-114机组而言，当取较大的顶头伸出量时，实际上在二次咬入前一般管坯和导板是不接触的。 管坯继续向前移动，与顶头相遇后，顶头鼻部插在管坯前端面的凹陷（和定心孔）中，则进入第Ⅱ区。这时金属在在轧辊和顶头之间进行塑性变形（壁压缩），而导板起着控制横变形的作用，在Ⅱ区中导板起着重要的作用，这样才可能大的延伸变形。 管壁的最终定型是在顶头圆弧段和直线段相接的地方，到顶头圆锥后，由于顶头圆锥段母线和轧辊出口锥母线相平行，管壁不再受压缩，主要起展平管壁的作用，这就是第Ⅲ区。 由于毛管横截面是椭圆形的，而顶头截面是圆形的，因此顶头和毛管内孔是有间隙的，一般管壁压缩愈大则间隙也愈大，同时间隙大小还决定于对横变形的限制程度。由于有间隙，毛管才有可能自由地离开顶头。 到毛管内壁完全离开顶头后，则进入变形区的第四区，即毛管转圆区。这时毛管只和轧辊相接触。由于在轧辊出口锥上有锥度，