热轧钢管生产工艺流程

热轧钢管生产工艺流程

2．1 一般工艺流程 热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧

制、 定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。

当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径； 其各自的工艺目的和要求为：

2.1.1 穿孔： 将实心的管坯变为空心的毛管；我们可以理解为定型，既将轧件断 面定为圆环

状； 其设备被称为穿孔机。 对穿孔工艺的要求是： 首先要保证穿出的 毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑， 不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适 应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求。

2.1.2 轧管： 将厚壁的毛管变为薄壁（接近成品壁厚）的荒管；我们可以视其为 定壁，即根

据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值； 该设备被 称为轧管机。对轧管工艺的要求是： 第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管 （减壁延伸） 时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。

2.1.3 定减径（包括张减） ：大圆变小圆，简称定径；相应的设备为定（减）径 机,其主要

作用是消除前道工序轧制过程中造成的荒管外径不一（同一支或同一 批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。对定减径工艺的要求是：首先在 一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的， 第二可实现使用 一种规格管坯生产多种规格成品管的任务， 第三还可进一步改善钢管的外表面质 量。

20 世纪 80 年代末 ,曾出现过试图取消轧管工序 ,仅使用穿孔加定减的方法 生产无缝钢管，简称CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写）,并在南非的Tosa厂进行

了工业试验，用来生产外径：33 .4?179 .8 mm，壁厚3.4?25mm的钢管， 其中定径最

小外径为 101.6mm ；张减最大外径我 101.6mm 。经过实践检验， 该工艺在产生壁厚大于

10mm 的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于 8mm 的 钢管时通过定径、张减不能完全消除

穿孔毛管的螺旋线， 影响了钢管的外观质量。 在随后的改造中不得不在穿孔机于定减径机之间增设了一台 MINI-MPM（4 机架） 来确保产品质量。

2．2 各热轧机组生产工艺过程特点

我们通常将毛管的壁厚加工称之为轧管。轧管是钢管成型过程中最重要的 一个工序环节。这个环节的主要任务是按照成品钢管的要求将厚壁的毛管减薄至 与成品钢管相适应的程度， 即它必须考虑到后继定、 减径工序时壁厚的变化， 这 个环节还要提高毛管的内外表面质量和壁厚的均匀度。 通过轧管减壁延伸工序后 的管子一般称为荒管。 轧管减壁方法的基本特点是在毛管内按上刚性芯棒， 由外 部工具（轧辊或模孔） 对毛管壁厚进行压缩减壁。 依据变形原理和设备特点的不 同，它有许多种生产方法， 如表 1 所示。一般习惯根据轧管机的形式来命名热轧 机组。轧管机分单 机 架和多 机 架，单 机架有自动 轧管机 、阿塞尔轧 机、 ACCU-ROLL 等,斜轧管机都是单机架的；连轧管机都是多机架的，通常 4~8 个 机架，如 MPM 、PQF 等。目前主要使用连轧 （属于纵轧）与斜轧两种轧管工艺。

表1 变形 原理 纵 轧 轧管减壁的工艺方法

设备、工具特点 加工工艺方式 延伸系 数 自动轧管机（plug mill ） 1.5~2.1 外工具、设备 单机架 多机架连轧 芯棒 短（固定） 长（浮动） 中长（半浮、限动） MM Neuval-R ，MRK-S、 3~4.5 3~6.5 法 MPM、MINI-MPM 、 PQF 二二二 导板 导盘 短（固定、限动） 长（浮动） 二次穿孔、延伸机 狄舍尔延伸机 V 2.5 2~5.0 斜 轧 辊 （Diescher） 中长（限动） 法 ACCU-ROLL 2~5.0 1.3~3.5 三辊 中、长（浮动、限动、 三辊轧管机（Assel， 回退） Transval） 行星轧管机（PSW） 周期式轧管机（Pilger） 顶管机 多辊 锻轧法 顶管法 中长（固定） 中长（往复） 长（与出口管端同 步） 5~14 8~15 4~16.5 周期断面辊 一列模孔 挤压法 单模孔 中长（固定） 挤压机 1.2~30 2..2.1 连续轧管机的几种形式： 连轧管机是在毛管内穿入长芯棒后， 经过多机架 顺序布置且相临机架辊缝互错（二辊式辊缝互错 90 °，如图1 所示；三辊式辊缝 互错 60 °）的连轧

机轧成钢管，它是当今被最广泛应用的纵轧钢管方法。连轧管 机轧制过程中，轧件变形实际上是受多组（ 4~8 组）轧辊与芯棒的反复作用从 圆到椭圆…椭圆再到圆的过程。