精密钢管的生产
用轧制、挤压、拉拔、锻造、焊接等方法生产圆形和各种异形断面的中空材。管材根据不同的用途,一般分为以下几大类:(1)管线管,用于流体和粒状固体的输送管道;(2)热交换用管,通过管壁进行内外热交换,如锅炉管、化工用管等;(3)石油地质用管,如石油、天然气和地质的钻采用管、石油钻井的套管和油管等;(4)结构用管,用于制作各种机器零件、各种机械架体和构筑物件等;(5)其他,如电缆用管、高压容器用管等。按生产方法分,有热轧无缝管、焊接管、冷加工管等。按断面形状分,有圆管和异形管。按纵断面形状分,有等断面管和变断面异形管。按管材材质分,有各种有色金属及其合金管、碳素结构精密钢管、合金结构精密钢管、高合金精密钢管、复合材料管(钢与不锈钢、钢与有色金属、钢与塑料)、镀层管、涂层管等。按管材外径与壁厚之比D/S分,有特厚管(D/S<10)、厚壁管(D/S=10~20)、薄壁管(D/S=20~40)、极薄壁管(D/S>40)。
精密钢管的冷拔
拔制管材的各种常规方法如图1所示。
(1)无芯棒拔管,用于只减小管子外径。
(2)不动短芯棒拔管,用于同时减小管子外径和壁厚;这种方法由于芯棒固定,且使用固定外模,摩擦阻力大,拔制力大,道次变形量小;优点是拔制方法简单,故被广泛应用。
(3)浮动芯棒拔管,常用于卷筒拔管,能生产很长的管子(100m以上)。浮动芯棒拔制时拔制力较小,可提高道次变形量;由于不存在拉杆的限制,可带芯棒拔制直径很小的管子。
(4)长芯棒拔管,拔管时由于芯棒同管子一起运动,基本上了芯捧上的摩擦阻力,因而可降低拔制力和增加道次变形量;芯棒运动还可降低管子内表面粗糙度;长芯棒拔管的缺点是对芯棒要求严格,且拔后要脱棒。脱棒的方法有两种:一种是在斜轧机上将管子和芯棒一起展轧,使管子少量扩径,之后在抽棒机上将芯棒抽出;另一种是利用双模拔制来进行抽芯棒前的扩径(见图2),后一个模子是附加模,通过附加模时管壁只有很小的变形量,管子直径稍有扩大,可降低脱棒时的脱棒力;也可用两个四辊滚模进行展轧脱棒。
(5)扩径拔管,管子壁厚减小,直径增大,管长有些缩短;扩径拔管时,管子固定不动而拉杆带动芯棒从管内通过。
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精密钢管分类
无缝精密钢管因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝精密钢管和冷拔(轧)无缝精密钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。无缝精密钢管,又因其用途不同而分为如下若干品种:
1.GB/T8162-1999(结构用无缝精密钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20#、45#钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝精密钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20#、Q345等。
3.GB3087-1999(低中压锅炉用无缝精密钢管)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝精密钢管。代表材质为10#、20#钢。
4.GB5310-1995(高压锅炉用无缝精密钢管)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝精密钢管。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。