铜管三辊行星轧制的生产技术 .pdfVIP

三辊行星轧机又称PSW轧机(PlanetSchrageWalzwerk)，它作为一种新的大

压下量轧机在20世纪70年代初问世以来，由于具有许多独特的优点和能为轧制半

成品或成品园棒提供一种经济方法而在铜加工行业得到很大的发展。

与以往的大压下量轧机，如皮尔格钢管轧机、森吉米尔带材轧机的非连续工作

和轧锻联合成形不同，三辊行星轧机是第一种连续轧制的大压下量轧机。除压下量

大外(其单道次延伸率最大可达15，相当于一组八机架连续轧机的总延伸量)，还有

如下优点:

需要投资少;结构紧凑,占地面积小;构造简单,无导向装置,避免了相关的一些

问题;能轧制耐加工材料,如表面硬化钢,阀门钢,轴承钢等难变形钢材;操作很简单;

采用简单的电气传动;工作噪音低,适合环境保护的要求;耗电量及耗水量小;停轧时

间短,三个轧辊的更换时间只需要十五分钟。因而,该轧机特别适合于中小型规模的

有色和黑色的棒材、钢管生产企业。

大压下三辊行星轧机PSW的结构分为轧机本体和传动两个部分。轧机本体是由

回转大盘，中心套管和机座组成。回转大盘的一侧装有传动齿轮，另一侧装有120`

均布的3个圆锥形轧辊。套管轴上装有两个齿轮，中心轮即太阳轮和叠加传动的伞

齿轮。传动部分是由叠加传动和主传动组成，其工作原理类似于齿轮行星传动中的

差动系统。主电机传动系统和叠加电机传动系统一起带动锥形轧辊，使轧辊产生绕

轧制线的公转和绕本身轴线的自转运动。在一定的条件下，棒材或管坯和芯棒类似

于固定的太阳轮，只有轴向运动而没有旋转运动。

棒材或管坯的变形过程是:3个斜置的轧辊绕棒材或管坯和芯棒旋转,其产生的

轴向分速度在摩擦力的作用下,迫使棒材或管坯沿着轧制线前进;棒材或管坯在前进

的同时又受到轧辊均匀的压缩,直至达到所要求的棒材或管子尺寸。

主电机用于驱动装有行星轧辊的回转大盘,使之产生公转运动。叠加电机用来传

动行星差动轮系的中心轮,使各种材料的棒材或管子不因变形条件的不同而产生微

小的旋转。

铜管铸轧(水平连铸三辊行星轧制)生产技术

铜管铸轧生产技术是20世纪80年代由芬兰outokumpu公司开发的一种短流程

铜管加工技术，直接由水平连铸机组生产空心管坯，再由三辊行星轧管机轧制成一

定规格的拉伸管坯，同时卷取入盘。与传统挤压加工技术的”棒料铸造棒料加

热及热挤压轧制及拉伸成形”工艺相比，由于直接制备铜管坯，水平连铸工艺

可使生产效率得到大幅度提高;其次三辊行星轧制一道次变形量高达96%以上，相当

于8道次普通轧制变形量，其生产效率也非常高，且该工艺为冷轧成形，不需要加

热。在轧制过程中，由于会产生极大的变形量，且高摩擦力会生成大量热能，可使

管坯温度升高到摄氏700度左右。因此，管料发生了动态再结晶，晶粒得到细化，

轧制后管料可以直接进行拉伸成形，不需要中间退火，显著简化了加工工艺，与挤

压工艺相比，铸轧工艺连续性强，更适合于自动化连续加工生产线。我国金龙铜管

集团于90年代中期在国内首先引进该技术。目前，金龙铜管集团已拥有20余万吨

铜管产能，成为世界上最大的空调铜管制造商，2005年产值超过50亿元。同时经

过十年左右的生产实践，逐渐掌握并拓展了这种新型生产工艺。国内企业生产的水

平连铸管坯已由最初的直径80x20x12200毫米增加到直径90x24x23000毫米(重约1

吨)，最大连铸管坯的外径为103毫米，单重达到1250公斤，生产线综合成品率也

由最初的82%提高现在的85%~87%。据介绍，国外水平连铸管坯为直径102x25x18000

毫米，单重接近970公斤。目前，国产铸轧生产线已经能够生产出质量稳定的紫铜

盘管，内螺纹管最小规格达到直径4毫米。采用铸轧法供坯加工出的产品在国内市

场占有较高份额，可以说构成了对挤压法的巨大挑战，对一些新建企业具有非常大

吸引力。目前，中国2/3企业都采用了这一先进生产技术，共建了66条生产线总生

产能力达100万吨/年。江苏兴荣公司提供的铸轧设备，可生产经一道次铣面后轧制，

卷重可达2吨，而国外同类生产线卷重仅为1吨。常州兴荣公司提供的铸轧法铜管

生产线，其装机水平和产品质量都已达到国际先进水平，不仅深受国内铜加工企业

青睐，而且还出口国外。

铸轧法的主要生产工序有∶水平连铸铸管、管坯表面铣面、三辊行星轧管、直

线式联拉、园盘拉伸、内螺纹管成形、通过式保护性气体退火等。

TP2铜管及铜合金管的行星轧制技术