大型穿孔机顶杆预旋转装置的设计与研究

顶杆预旋转装置是管坯在穿孔机中咬入并接触到顶头的瞬间,能够给顶杆提供启动转矩的一种装置。依据实践提出了在大型穿孔机组增设顶杆预旋转装置的必要性,介绍了有关设计计算方法。顶杆预旋转装置对提高顶杆刚度,改善管坯咬入和穿孔工艺条件,提高毛管质量具有重要作用。     

建立二辊斜轧穿孔机设计调整理论体系

总结二辊斜轧穿孔机孔型设计的一般原则,建立穿孔机设计调整理论体系和具体计算方法,并用实例验证设计效果,以推动穿孔工艺由经验向理论、由定性向定量方向发展。研究表明:轧辊距离是评价穿孔辊辊形设计和调整的重要参数;提高二次咬入能力可以增大轧辊距离,从而改善穿孔质量;在轧辊距离、送进角相同时,穿孔辊与管坯的接触面积大是更优设计;生产时要通过轧机调整来满足自由变形区长度最小原则;顶头直径是决定毛管外径的主要因素。     

自动轧管机轧管时的壁厚控制方法

<正> 自动轧管机顶头的形状是沿长度方向由不同半径所形成的回转体,它由顶杆的前端支承在两个轧辊中间,轧管时依靠安装在顶杆尾端的顶头移动装置调节顶头的位置,控制顶头工作面与轧辊孔型间的最短距离,进而沿纵向控制管壁的厚度。这就是自动轧管机轧管时的壁厚控制方法。此项发明是这样一种轧管方法,即控制     

三辊斜轧穿孔法生产钛管的穿孔稳定性的研究

所谓斜轧穿孔过程稳定性是指轧件能否顺利吸入、穿透和出不出“三角”。采用表面车削状态的轧辊和按穿钢的顶头设计原则设计的顶头进行三辊斜轧穿孔试验,穿钢时很顺利,而穿钛时,则穿孔过程稳定性极差。它体现在直径压下量稍小些,二次咬入发生困难,直径压下量稍大些,又出现“前三角”或“中间三角”;穿透性极差;工艺参数的调整范围十分狭窄。之所以如此,这是与钛的三辊斜轧穿孔独特的变形特点有关。     

斜轧穿孔法制备Ti80合金无缝管工艺分析

运用有限元技术模拟了两辊斜轧穿孔法制备Ti80合金无缝管坯的三维热力耦合过程。仿真结果能动态显示坯料从咬入到稳定穿孔再到穿出3个阶段复杂的塑性成形过程,并能辅助分析中心孔腔的形成机理以及坯料在穿孔阶段各物理场量的分布。结果表明:坯料刚接触顶头时,中心金属存在明显塑性变形,结合轧制中心线上不同方向的正应力状态为(+,-,+),判断中心孔腔的形成为拉应力作用下的塑性开裂。在穿孔过程中,坯料的应变分布沿轴向呈U1+W+2U2形态,沿径向为片层状,最终穿制毛管等效应变可达5～11;坯料的外表面与导盘接触区应变速率为0.71～3.6s~(-1),而与轧辊接触区高达4.6～26s~(-1),大的应变速率有助于毛管的塑性成形过程;顶头前坯料的温度最高,与穿孔工具接触的区域温度略有降低,但绝大部分变形区温度都处于单相区。模拟所得全流程顶头轴向力与轧制力的变化呈现典型的3阶段分布,其中稳定穿孔阶段力能参数的均值接近试验所得,从而验证了模型的准确性。基于有限元模拟的工艺条件,在实验轧机上一火次顺利穿制出Ti80合金无缝管坯,其显微组织展现为单一的魏氏组织形态,且由于变形剧烈,从外表面到中间层再到内表面均为等轴细小的β动态再结晶晶粒;力学性能测试表明该组织状态下的毛管的强度和塑性均满足指标要求。     

联接顶头和顶杆的新型丝接头

<正> 重庆无缝钢管厂改良的联接顶头和顶杆的新型丝接头经多年使用效果很好。这种新式丝接头具有加工简单、消除应力集中、增大顶头与顶杆的接触面积、增加顶头螺纹连接处的壁厚防止顶头早期损坏、保证顶头与顶杆的同轴度、减少顶杆弯曲、改善顶杆的     

连铸圆管坯中间裂纹对钢管质量的影响

采用连铸圆管坯进行穿孔及轧管的试验结果表明,使用有中间裂纹的连铸圆管坯轧制钢管,钢管会产生条带状内折和鳞片状内折;使用有缺陷的连铸圆管坯穿孔,毛管在调整正常的顶头前会形成"缺陷孔腔",这是使用连铸圆管坯轧制钢管产生内折的一个原因,也是区别于使用锻造和轧制圆管坯轧制钢管的一个特点。     

高温合金圆坯穿孔时力和变形参数的测定

φ30mm二辊斜轧穿孔机使用高温合金圆坯穿孔,在不同加热温度、轧辊转速、辊面角和前进角条件下,测定了轧辊入口锥和出口锥轧制力、顶头的轴向力、穿孔时间和坯料扭转变形程度。     

钢管斜轧穿孔过程的三维有限元数值模拟及分析

本文以某厂狄舍尔(D iescher)穿孔机为研究对象,应用DEFORM-3D非线性有限元分析软件对实心圆坯二辊斜轧穿孔过程进行了三维热力耦合数值模拟,通过分析圆坯的应力应变场和温度场及顶头穿孔过程中的温度场分布特征,得出管坯最大应力、应变、温度最高处位于管坯与轧辊、导盘接触区。顶头轴向温度梯度明显,头部温度最高。为改善顶头的工作环境和提高其使用寿命提供了理论依据。     

斜轧延伸变形区中壁厚增加现象的研究

包钢无缝钢管厂φ400mm自动轧管机组的主要工艺流程为:1次穿孔→2次穿孔(二辊斜轧延伸)→轧管→均整→定径。试验研究确定,1次穿孔后的毛管在二辊斜轧延伸机上轧制时,变形过程中存在严重的壁厚增加现象,即从上一个由轧辊与顶头构成的辊缝中轧出的管壁,在进入下一辊缝之前的半周旋转过程中,其壁厚增加。这一现象造成了工具磨损加剧、钢管尺寸精度降低及轧制能耗增加等一系列不良后果。     

文摘

<正> 在塔干罗格冶金厂周期轧管机组生产条件下,试验了平炉冶炼钢锭斜轧穿孔成毛管时轧辊转速和喂入角对钢管内表面质量的影响及研究了穿孔顶头形状对整根毛管内壁精度的影响。研究确定,在装有导向辊的穿孔机上穿孔时,将工作辊的喂入角从3.5°增大到7°,可以改善毛管的内表面质量(次品和废品率降低到35％),降低轧辊转速则会影响内表面质量。在增大喂入角和降低轧辊转速两种情况下,由于钢锭旋转半转的局部压下量增加,这可以推迟和在较小程度上在顶头     

连铸坯的斜轧穿孔

据俄刊报道．俄罗斯钢管冶金公司伏尔加钢管厂为进一步提高无缝钢管质量和降低生产成本,与莫斯科钢铁学院合作,在对连铸坯斜轧穿孔的生产全过程进行了详细的分析和研究后。制定出提高连铸坯斜轧穿孔效率和穿孔质量的试验方案,即采用直径为76,78,84mm3种规格的芯棒。进行轧辊间距为113-122mm、导板间距为119-134mm．椭圆率为1．05～1．10、穿孔温度为1150～1200℃、毛管直径为120～132mm,压下量为21．8％～34．3％,延伸率为2．20～3．86的7组不同参数的穿孔对比试验。     

2Cr13合金管热轧穿孔工艺探讨

介绍2Cr13合金管热轧穿孔内螺纹的形成原因,分析增大顶头均壁段锥角的利弊,并优化其热轧穿孔工艺参数。分析认为:热轧生产2Cr13合金钢管的穿孔参数调整,一次咬入位置和二次咬入位置距离应控制在不超过2.2个螺距,同时顶前压下率在6.5%以内为宜;一旦出现异常停机,及时将管坯退回加热区加热,即使出现前卡,也要谨慎调整辊距,以微调顶头前伸量作为首要调整方式;合理的工模具设计直接决定着后期产品的质量和生产效率;2Cr13产品实现了多次批量化的生产实践表明合金元素含量14%～16%的高合金钢产品可以通过热轧生产方式生产。     

20CrMoNbVTiB连铸圆管坯热轧无缝钢管工艺探讨

针对110S钢级油管用20CrMoNbVTiB材质连铸坯塑性差，轧制时变形抗力大，轧制过程中出现问题较多的情况，探讨并优化了Φ180 mm连轧管机组的工艺，包括提高环形炉温度，穿孔机使用较低的转速、大喂入角，应用磨合后的轧辊，调整连轧管机轧辊转速，减径前使用中频炉再次加热荒管等。使用优化工艺后，热轧过程顺利完成，顶头使用寿命大幅提高，修磨率大幅减小，产品成材率由81.6%提高至91.5%。     

水平连铸φ90圆管坯试验

本文介绍了该厂在自制的φ90水平连铸机上,用20A碳素钢进行φ90圆管坯的连铸工业性试验,经过54次拉坯试验,该厂水平连铸技术已达到拉坯6.1t/次,拉速3m/min的水平,同时还对试验的圆管坯进行了穿孔、轧管试验。该连铸坯质量满足斜轧穿孔的要求,穿管成材率达到93.55％。     

文摘

<正> 930423 斜轧穿孔时顶头受力条件分析[刊,俄)-1992(7) 本文研究了穿孔中各种工艺因素对轴向力F在顶头分布的影响。文中给出了作用在顶头上轴向分力的回归方程式和计算整个轴向力P_0的计算公式及轧辊送进角β、变形区椭圆系数ξ、轧辊凹处的坯料压下量U_n和顶头鼻尖前压下量U的函数。上述各参数的变化范围为:β=9°～21°;ξ=1.08～1.24;U_n=10％～20％;U=7％～11％。     

三辊轧管机组厚壁管轧制壁厚不均研究

分析了三辊轧管机组在轧管过程中过大的扩径穿孔率、不合理的变形量分配以及各工序轧辊形状等对厚壁钢管 (D /S≤ 6且S≥ 2 2 ) 壁厚不均的影响 ,得出扩径率控制在 5%以下 ,轧管变形量在 2 5mm以下 ,及选择相匹配的坯料直径和顶杆、顶头尺寸等有利于保证厚壁管的壁厚精度     

穿孔机毛管壁厚精度优化模型开发

由顶头辗轧段与轧辊出口锥段构成穿孔机孔型间隙,该间隙的均匀性对毛管壁厚精度有直接影响.以计算机数值算法为基础,开发了穿孔机壁厚精度优化模型.该模型不仅可精确计算穿孔机孔型间隙,优化顶头辗轧段设计;还可以将实际生产中顶杆弹性变形、顶头前伸量调整等因素考虑在内,通过送进角补偿方法,保证毛管壁厚精度,具有很强的实用性.在实际...     

φ108三辊穿孔工具的试验研究

一、前言衡阳钢厂φ108三辊穿孔机于1973年进行了初步试验,显示了三辊穿孔具有一系列的优点,但也暴露了一些问题,比如:当时仅穿孔212支荒管,却损耗了三十六个顶头,因此顶头(或工具)妨碍了试验的正常进行。故有必要对三辊穿孔工具(轧辊与顶头)进行一次专门的试验。     

基于PIO-RBF神经网络斜轧穿孔机调整参数预测

针对无缝钢管二辊斜轧穿孔生产工艺中轧机调整参数对钢管质量影响较大，但其设定值精度不高的问题，提出了基于鸽群算法改进RBF神经网络斜轧穿孔机调整参数预测模型。首先，综合分析了传统的二辊斜轧穿孔调整参数数学模型并确定了主要特征参数，其次，建立了两辊斜轧穿孔时轧机参数(轧辊间距、导板间距和顶头前伸量)的RBF神经网络预测模型，并提出鸽群算法优化RBF神经网络的中心、方差(宽度)和隐层与输出层之间的连接权值。针对某厂采集的304L管的生产数据，对提出的预测模型进行了训练和验证。通过与基于聚类分析的RBF神经网络模型对比，将经PIO-RBF神经网络模型预测得到的轧机调整参数(轧辊间距、导板间距和顶头前伸量)数据与实际数据比较，其相对误差均可控制在9%以内。结果表明，由PIO-RBF神经网络建立的预测模型对轧辊间距、导板间距及顶头前伸量具有较高的预测精度且适用性强。