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精密钢管二辊斜轧穿孔坯料的生产

在由两个同向旋转且辊轴交叉倾斜的轧辊、两块导板(或导盘)以及顶头构成的孔型中把实心管坯穿轧成空心毛管的工序(见管坯穿孔)1884年由德国曼内斯曼(R.&MMannesmann)兄弟发明。他们在锻道圆坯的实践中发现,圆坯在边旋转边压缩的过程中,中心会出现破裂,形成不规则的小孔——孔腔(cav1ty),由此得到启发,设想用二辊斜轧法来生产无缝管。开始采取无顶头斜轧,获得的管子内孔很小且很粗糙,不能应用,后来改为加顶头斜轧获得了成功。后人又对导向工具、轧辊形状和数量等做了改进,相继出现了带导盘的二辊斜轧穿孔、三辊斜轧穿孔、菌式穿孔机穿孔以及盘式穿孔机穿孔等。

二辊斜轧穿孔机的变形区大致可分为4个区域(见图)

1区主要作用是为穿孔做准备和顺利地实现一、二次咬入(见斜轧穿孔原理)。由于轧辊入口锥表面有锥度,沿穿孔方向(轴向)前进的管坯逐渐在径向受压缩,被压缩部分的金属一部分向横向(导板方向)流动,使坯料断面由圆形变成椭圆形,而表层金属向轴向延伸,因此在坯料前端会形成一个喇叭口状的凹陷,此凹陷和定心孔一起保证了穿孔时顶头鼻部对准坯料中心,以减小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ区为穿孔区。主要作用是穿孔,即使实心坯变成空心的毛管。该区从金属与顶头相遇开始到与顶头圆锥带始端接触为止,主要是压缩壁厚,被压缩的金属向横向和纵向流动,但横向流动受到导板的限制,所以纵向延伸变形是主要的。在穿孔机上穿孔毛管可有很大的延伸系数, 到5以上,这是斜轧穿孔的特点。

Ⅲ区为展轧区。该区顶头母线和轧辊母线近似平行,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。

Ⅳ区为转圆区。该区的作用是靠轧辊旋转加工把椭圆形的轧件转圆。该区长度很短,变形属塑性弯曲变形



精密钢管和异形结构管的尺寸与特性

精密钢管

精密钢管(未填充)的尺寸与特性各表中列出了标准管、厚壁管和特厚壁管的尺寸选用范围。关于完整的制造尺寸范围,请参阅制造厂样本。

异形结构管材

方形和短形结构管材(未填充)的尺寸与特性各表中列出了常用规格的选择范围。其他规格的尺寸与特性,请参阅制造厂样本。

这些尺寸与特性表是根据外圆角半径等于规定壁厚的两倍计算的。材料规范规定。外圆角半径变化范围可达到规定壁厚的三倍。这外变化范围在那些紧配合很重要的细节中应加以考虑




精密钢管和碳钢的物理性能数据对比

  碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型精密钢管,而略低于奥氏体型精密钢管;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型精密钢管排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型精密钢管 而碳钢小;碳钢、铁素体型和马氏体型精密钢管有磁性,奥氏体型精密钢管无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来这种马氏体组织而恢复其无磁性。

  奥氏体型精密钢管与碳钢相比,具有下列特点:

  1)高的电阻率,约为碳钢的5倍。

  2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。

  3)低的热导率,约为碳钢的1/3




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