张力减径技术的早期和近期发展(A1)——《无缝钢管百年史话》(续释8-2)

自1932年张力减径技术专利诞生以来,张力减径工艺已有长足的进步,张力减径机已从二辊式发展到三辊式,已从集体差动传动发展到分组差动传动,其应用范围不断扩大。介绍了张力减径工艺的理论基础及其发展;研究了张力减径机稳态和非稳态轧制阶段的应力、应变条件的影响因素;讨论了管端增厚和管子纵向壁厚差异的问题。随着管端增厚控制技术和壁厚控制系统的应用,已可消除或减轻管子的壁厚差异,且管头的切损率也有大幅降低。     

张力减径焊管的压扁性能研究

研究了高频焊接钢管在焊接及热轧张力减径后组织和压扁性能的变化。研究结果表明:高频焊接过程除造成焊接热影响区与基体的组织差异外,还改变了钢中金属流线的方向和连续性;焊管经热轧张力减径后,随变形量的增加而变化的热影响区组织与基体组织趋于一致;焊接过程中金属流线方向的改变及钢中夹杂物数量较多,将导致压扁试验时断口多在焊接热影响区一侧。     

张力减径机不同传动系统刚度及响应特性对比分析

分析了张力减径机内传动和外传动两种形式轧辊机架的强度及轧制范围,集中差速传动、单机架传动和单辊传动3种典型结构传动形式的系统刚度及响应特性,各种传动形式对机架间距的影响及适用的机组范围。对比分析认为:Φ140 mm以上机组适合采用外传动形式的张力减径机;对于同时设置张力减径机和定径机的无缝钢管机组,采用内传动形式的张力减径机为宜;生产Φ140 mm以下钢管时,选用内传动形式为宜。     

管材斜轧减径机变形理论

为了提高钢管精度,并减少其椭圆度,国外广泛采用了二、三辊回转定径机。本文中提出了微张力(或不带张力)二辊斜轧减径的轧制工艺。使用这种轧制工艺既可提高管材精度,又可获得较大的减径量,因而可以代替少机架的纵轧减径机。要掌握这种生产工艺,必须对壁厚变化规律、临界减径量、力及运动学参数等问题进行研究。本文着重阐叫上述问题。     

微张力减径的钢管质量及其控制

介绍了衡阳钢管厂φ108mm三辊轧管机组配置12架微张力减径机生产中厚壁钢管的外径精度、壁厚精度及内外表面质量情况。实践证明采用合理的减径工艺制度,用一组微张力减径机代替二辊减径机+回转定径机生产中厚壁钢管是极为成功的。     

张力减径技术的早期和近期发展(Al)--《无缝钢管百年史话》(续释8-1)

自1932年张力减径技术问世以来，其间经过两次大的发展，至今张力减径机已有二辊式和三辊式等型式，传动方式也形成了集中传动、单独传动等方式。介绍了现有张力减径机的发展史况，采用的一些典型减径量和减壁量及其相互间的关系，以及优缺点等。     

用“偏张力系数”进行张力减径工艺计算

<正> 在张力减径的工艺计算中,如何分配各架的减径量、减壁量及张力系数是个关键性问题。在张力减径过程中,金属的流动属于三维变形系统,减径量、减壁量和轴向张力几个参数相互联系,相互制约。因此,必须首先从理论上确定上述诸量之间的关系,方能正确进行张力减径的工艺计算。张力减径的变形理论比较多,但这些理论有一个共同的特点,即是都采用“张力系数”Z来描述张力减径变形过程中轴向张应力与诸变形量之间的关系,最有代表性的是Neuman、Hanck的理论。     

钢管三辊减径过程孔型设计方法研究

对钢管张力减径机组孔型设计进行了研究,提出了一种新的孔型设计方法。并采用ANSYS/LS-DYNA软件对准48 mm×6 mm的20钢管进行了减径过程有限元模拟,对轧制过程中单辊轧制力、钢管壁厚以及钢管速度的变化进行了分析。最后,进行了钢管三辊减径实验,获得了符合要求的钢管,证实了该孔型设计方法是合理的。     

国内钢管企业应正确选用张力减径工艺和设备

针对国内一些地方企业应用张力减径工艺和设备存在的偏差,指出应正确选用张力减径工艺,不能把经过张力减径的焊管称为无缝钢管。张力减径设备从设计到制造都有严格的要求,若选用不当,则达不到减径功能,难以生产出合格的产品。     

厚壁钢管张力减径过程的变形规律研究

荒管壁厚和张力系数是张力减径工艺的重要参数,对成品钢管质量具有直接影响。针对20机架钢管张力减径过程建立热力耦合有限元模型,并选择9种不同壁厚的钢管进行数值模拟,得到了张力减径过程中金属的流动规律,研究讨论了钢管内多边形的形成机理,总结了荒管壁厚和张力系数对张力减径工艺的影响规律。     

Φ100mm自动轧管机组穿孔方头缺陷的产生及消除方法

对Φ１００ｍｍ自动轧管机组穿孔方头缺陷产生的原因进行了分析。方头的形成是由顶杆位置过后，轧辊径向颤动及穿孔变形时椭圆度系数过大等原因造成的。同时提出了相应的解决方法。     

碳偏析和氢脆共同作用产生的置裂

在支承辊的断裂源部位取样,运用失效分析手段,结合化学成分数据、物理性能指标、金相高低倍观察和扫描电镜等分析手段,分析了其断裂的过程以及原因。从中发现造成零件置裂的原因很多,但主要是零件心部所受轴向残余拉应力最大的区域内存在着严重碳偏析和氢脆导致其断裂。严重的碳偏析破坏了基体的连续性,形成薄弱环节。此外相关化学成分超标、晶粒粗大也对支承辊的断裂起到了促进作用。     

采用公称尺寸设计法设计异型轧辊孔型

指出用道次压下系数法设计异型轧辊孔型比较繁琐,没有考虑管坯的纵向延伸及材料、工艺、操作等影响因素,所以实际生产达不到道次压下系数法的设计要求。公称尺寸设计异型轧辊孔型,不具体分配整形余量,而是直接将成品管公称尺寸作为设计每道、每段轧辊孔型曲线的依据,因此设计程序简单,工作效率高,实用效果好。     

热轧板带轧机高速钢复合轧辊断裂失效分析

针对热轧板带工作辊在轧制过程中发生的断辊事故,对其失效原因进行了分析。通过对轧辊断口宏观形貌,材质化学成分、显微组织、工作层残余奥氏体含量及断口形貌的分析,认为轧辊断裂属于应力断裂.而造成轧辊断裂的主要原因是工作层残余奥氏体含量过高,轧辊在使用过程中残余奥氏体发生马氏体相变,巨大的内应力导致裂纹的产生;同时轧辊工作层显微组织中网状碳化物,芯部C、Mn含量不足以及铸造孔洞缺陷加速了裂纹扩展而造成的。为此,对轧辊的制造工艺、使用及维护提出了相应的措施,确保了轧辊的正常使用。     

高频焊管铸钢轧辊材料的研究

研制的高频焊管用高碳高铬铸钢ＺＧＣｒ１４ＭｏＶＷ轧辊，采用高温固溶等温转变预处理工艺可解决用铸造方法生产高碳高铬钢所产生的网状碳化物分布和机械加工困难的问题。该材质的轧辊寿命为ＧＣｒ１５钢锻造轧辊的５倍，并能多次修复再使用。介绍了该轧辊的化学成分、铸造工艺、热处理工艺等。     

张力减径机可调机架技术的应用

张力减径机可调机架技术是近年发展的一项新技术,能够满足对钢管不同的外径公差要求。介绍了可调机架技术原理、快速换辊技术以及可凋机架技术在宝山钢铁股份有限公司的应用实绩。实践证明,该技术在满足钢管用户对管材外径公差特殊要求的同时,能够减少张力减径机机架储备,降低生产成本。     

离心铸造大直径复合定径辊的开裂原因分析

从结构设计、生产特点和离心铸造过程等方面,对离心铸造大直径复合定径辊的开裂原因进行了分析,同时应用磁测法对离心铸造过程中产生的应力及其分布情况进行检测。根据分析结果,通过改善结构设计、规范操作过程和控制球化孕育质量,提高定径辊的内层强度,降低铸造应力,以解决该定径辊的开裂问题。     

热轧型钢轧辊的断裂行为分析及对策

热轧型钢过程中经常发生轧辊断裂现象,断裂部位主要在轧辊的孔型处、辊颈处及辊颈与辊身交界处.分析了轧辊产生断裂的原因,认为断辊主要是由轧辊材质热处理回火不充分或存在铸造缺陷、轧辊冷却不良及轧制操作不当引起的,并从技术和管理两个方面提出了相应的控制措施.     

微张力定(减)径机轧辊机架的装配与调整

微张力定(减)径机是热轧管生产线中的关键设备,为了满足生产品种需要,生产厂家会配备大量的轧辊机架.以TZ355型轧辊机架为例,介绍了微张力定(减)径机轧辊机架的结构特点,分析研究了影响轧辊机架装配精度的主要因素,提出了轧辊机架的装配工艺、调试方法以及对轧辊机架装配精度的验证方法.     

Ni在穿孔顶头制备和穿孔过程中的作用

以20Cr2Ni3成品穿孔顶头和失效穿孔顶头为研究对象,探究Ni在穿孔顶头制备和穿孔过程中的作用。对顶头氧化膜的形貌和成分进行分析。研究发现:具有疏松多孔的两层氧化膜结构的成品穿孔顶头在穿孔后发生失效,其外层氧化膜绝大部分脱落,而内层氧化膜与基体紧密黏合在一起。Ni在顶头制备和穿孔过程中,始终以单质的形式存在于内层氧化膜。分析认为:在高温穿孔过程中,富Ni处的氧化膜结构致密、无裂纹,而贫Ni处出现大裂纹;Ni充当黏结剂的作用,将氧化物紧紧地黏合在一起,起到有效保护顶头的作用。