管材生产工艺.doc

管材加工工艺方法比较 PAGE PAGE 1 管材加工工艺方法比较 一、管材分类 管材：用轧制、挤压、拉拔、锻造、焊接等方法生产圆形和各种异形断面的中空材。 (一)按用途分类： 根据不同的用途，一般分为以下几大类： 管线管，流体和粒状固体的输送管道； 热交换用管，通过管壁进行内外热交换，如锅炉管、化工用管等； 石油地质用管，如石油、天然气和地质的钻采用管、石油钻井的套管和油管等； 结构用管，制作各种机器零件、各种机械架体和构筑物件等； 其它，如电缆用管、高压容器用管等。 (二)按管材外径与壁厚之比D/S分：有特厚管(D/S10)、厚壁管(D/S=10～20)、薄壁管(D/S=20～40)、极薄壁管(D/S40)。 (三)按生产方法分： 管材的按生产方法可分为热轧无缝管、热挤压管、焊接管以及冷加工管等。 无缝钢管大都由热轧方法生产，有色金属管和低塑性高合金管主要用热挤压生产。 表1 各种工艺方法对比 生产工艺 说明 产品尺寸 适合钢种 备注 优缺点 外径 壁厚 热轧 将经过加热的实体锭坯轧制成周边无接缝的空心管体的管材生产工艺 16～1600㎜ 2～200㎜ 碳钢、合金钢、高合金钢和部分有色无缝管 热轧无缝管除作为成品管外还可作为冷拔、冷轧管的管料。用热轧法生产的无缝管占无缝管产量的80%～90%。 工序简单，适应范围广，但生产出来的管子质量不如冷加工管 热挤压 有色金属管和低塑性高合金管 冷拔或冷轧 在室温下用轧制和拉拔方式对管材进行的冷加工，属于热轧管（包括热挤压的管材）和焊接管的深度加工 冷拔法可生产直径0.2～765㎜和壁厚0.015～50㎜的各种管材，冷轧法可生产直径4～450㎜和壁厚0.03～35㎜的各种管材。 适合于所有钢种，特别是不锈钢 可以得到尺寸精度高、表面粗糙度低、综合力学性能好的管材以及薄壁管材 工序多，生产周期长、金属消耗较大，生产效率较低，管子质量较高。 二、各种生产方法介绍 (一)热轧管 1．简介 热轧无缝管是将经过加热的实体锭坯轧制成周边无接缝的空心管体的管材生产工艺。用热轧方法可以生产碳钢、合金钢、高合金钢和部分有色无缝管，外径范围为16～1600㎜，壁厚为2～200㎜。除圆断面管外还有各种异形断面管和变断面管。热轧无缝管除作为成品管外还可作为冷拔、冷轧管的管料（见管材冷轧冷拔）。用热轧法生产的无缝管占无缝管产量的80%～90%。 热轧无缝管的主要工序有管坯准备（包括切断和清理缺陷）、定心、管坯穿孔、毛管轧制、荒管精轧等。石油地质管还要经过管端加工工序。在管坯穿孔工序中，由于穿孔方法的不同，穿孔分斜穿孔（见二辊斜轧穿孔和三辊斜轧穿孔）、菌式穿孔机穿孔、压力穿孔和推轧穿孔等。穿孔后的毛管按轧管方法的不同分自动轧管机轧管、管材斜轧延伸、周期式轧管机轧管、连续轧管机轧管和顶管。荒管通过精轧得到各种热成品管。精轧的方式包括管材均整、管材定径、管材减径和管材热扩径等。 如需要获得尺寸精度高、表面粗糙度低、综合力学性能好的管材以及薄壁管材，则必须采用冷加工方法生产，管材冷加工有冷轧、冷拔、冷减径和冷旋压等。 2．现代热轧管的工艺流程： 合格管坯　　测长称重　　穿孔　　　延伸轧管　　定心（或没有）　　高压水除鳞　　穿孔　　延伸轧管　　 定径｛再加热　　　高压水除鳞　　　张力减径｝　冷却　　精整　　检查　　成品入库 定径 3．基本工序： 热轧管用的管坯有铸锭、连铸坯、轧坯、锻坯和空心铸坯。热轧管的基本工序是： = 1 \* GB2 ⑴.在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管。管坯穿孔的方法又分二辊斜轧穿孔、压力穿孔、推轧穿孔、三辊斜轧穿孔等。 = 2 \* GB2 ⑵.在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成品管壁厚的荒管。毛管延伸即毛管轧制的方法有：自动轧管机轧管、连续轧管机轧管、三辊和二辊轧管机斜轧、周期式轧管机轧管、顶管机顶管。 = 3 \* GB2 ⑶.荒管在精轧机上精轧成成品管。荒管精轧包括以改善质量为目的的管材均整和管材定径以及以扩大产品规格为目的的管材减径和管材热扩径。 4．各种热轧管机组比较 表2 各种热轧管机组比较 机组名称 特征 产品尺寸/㎜ 适合钢种 备注 外径 壁厚 碳钢 低合金钢 含铬9%的钢 不锈钢 自动轧管机组 1.产品范围广；2.生产效率中等；3.可生产低合金和部分不锈钢管；4.产品尺寸精度不高；5.使用的原料为圆坯，采用推轧穿孔时用方坯。 25～660 (斜轧穿孔) 165～440 (推轧穿孔) 2～60 5.5～40.5 大量生产 大量生产 可以生产 不易生产 生产小口径管设减径机；生产大口径管设二次穿孔机以及扩径机 连续轧管机组 1.生产效率很高；2.管子内表面质量好；3.壁厚不均小；4.自动化程度高；5.使用圆坯或方坯；6.为大量发展的机