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用斜轧方式进行的毛管轧制工艺。斜轧延伸分二辊斜轧延伸和三辊斜轧延伸两类。主要在阿塞尔(Assel)和特朗斯瓦尔(Transval)三辊轧机以及狄舍尔(Diescher)和改进型狄舍尔(Accu-Roll)二辊轧机(见图)上进行。斜轧延伸所以获得发展是因为它具有独特的优点,如轧出的管子尺寸精度很高,设备和工艺过程简单,能靠分散变形的积累而获得大变形量等。
在阿塞尔轧机上进行的斜轧延伸主要用于轧制高n精度的厚壁管(D/S≥11~12),生产薄壁管则比较困难,原因是:由于变形孔型由3个轧辊构成,密闭性差,轧制薄壁管尾端时容易出现尾三角。为了能在三辊延伸机上轧制薄壁管,发明了在轧制过程中可以回转轧机牌坊的特朗斯瓦尔轧机。轧制尾端时利用回转牌坊迅速将前进角(轧辊轴线与轧制线问夹角)减小,一方面降低轧制速度,另一方面放大轧辊脊部内接圆直径,使尾端壁厚增加,提高管子稳定性,防止出现尾三角。也可在轧制即将结束时采取快开辊方式增加管端壁厚。采取这些措施后D/S可达30,小壁厚为2.5mm,但缺点是尾端切头量增加。为此又发明了在线外预先减小毛管尾端壁厚后再进行毛管延伸的方法,这样既防止了尾三角出现,又减少了切尾端长度。
在狄舍尔轧机上的斜轧延伸时,由两个主动旋转的导盘作为导向工具,与长芯棒和桶形轧辊一起构成变形区。导盘圆周速度大于管子轴向运动速度,导盘给予金属轴向拉力,有利于轧制薄壁管。改进型狄舍尔轧机使用锥形轧辊和限动芯棒,由于轧辊轴向速度与轧件速度相一致,金属变形更为合理。此外,中国北京科技大学研制成功一种拉力芯棒斜轧延伸机,轧管时芯棒轴向运动速度大于管材轴向运动速度,通过芯棒给予管材轴向拉力和用导板密封变形区可轧制内表面粗糙度低的薄壁管。
精密钢管生产方式:
(10)流体动力润滑拔管。图9为流体动力润滑拔管的示意图。拔管时在拔管模前安装一个压力管,压力管具有一定的长度lH,其内壁与管料外表面之间只存在较小的间隙。拔制过程中,润滑剂由向前移动的管材携带通过压力管到达变形区前。由于压力管内壁与管材表面之间的间隙较小,而拔制后随管材一起离开变形区的润滑剂又比较少,因此,润滑剂在通过压力管时受到强力的挤压,润滑膜的压力P逐渐升高,这就是流体动压的效应,它是建立流体动力润滑拔制的物理基础。若在变形区前润滑膜的压力达到足以使管材表面和模壁分开,使两者之间完全充满润滑剂,形成液体摩擦,这样可大大改善润滑条件,达到降低拔制力提高道次变形量以及减少模具消耗的目的。实现流体动力润滑拔管的基本条件是:有一个具有一定长度的压力管,拔制速度较高,使用粘度较高的润滑剂。流体动力润滑主要用于无芯棒拔管。
管材生产中穿透管壁的突发性纵向开裂,通常出现在空拔管中。因为空拔后管材外表面存在较大的切向拉伸残余应力(见管材冷拔变形原理)。管壁厚和气温低时发生空拔爆裂倾向更大。为防止纵裂缺陷,空拔时减径量不能过大,连拔道次要少,拔后应及时烘烤或退火。为防止精密钢管爆裂也可采用滚模拔制。(见管材冷轧冷拔)
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