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直縫埋弧異型管與螺旋埋弧異型管同屬埋弧焊,但直縫埋弧異型管是用單板料,其優勢在于可以做大直徑(大可以達到ф1422mm)、厚壁管(≥50mm)、高鋼級(X80、X100、X120),應用于四類地區及海洋工程和獲。
直縫埋弧異型管與螺旋埋弧異型管同屬埋弧焊,但直縫埋弧異型管是用單板料,其優勢在于可以做大直徑(大可以達到ф1422mm)、厚壁管(≥50mm)、高鋼級(X80、X100、X120),應用于四類地區及海洋工程和大型結構管等。
獲悉目前市場大多異型管設備廠家主要有三種管型:高頻直縫異型管、螺旋埋弧異型管和直縫埋弧異型管,每種異型管都有各自的優勢,都有自己的用途,也都是各司其職。乳輥按材質可分為鑄鐵異型管、鑄鋼異型管、鍛鋼乳輥、特種異型管等。
異型管的主要性能指標是異型管的心部強度和工作層(表層)的韌性及耐磨性。磨損是異型管常見的損傷形式,它影響了軋件的表面精度和尺寸精度,由于在輥縫中軋件與異型管的磨損機制比較復雜,至今還沒有一種耐磨性指標能表征異型管磨損抗力,所以乳輥的耐磨性只能間接地根據成分和硬度來判斷。
選擇異型管硬度的依據是軋件、軋機和軋制條件,也要考慮成本,有時更為重要的是不銹鋼板廠家操作習慣和用輥。硬度愈高韌性愈差,必須綜合考慮。異型管的硬度一般用肖氏硬度來衡量,因為肖氏硬度機有便攜式的,可在異型管上使用,而只在異型管上留下很小的壓痕。
異型管-異型管種類異型管品種很多,主要有以下幾類:①鑄鐵異型管。一般按制造工藝分類:工作層因金屬型的激冷作用呈白口組織(基體+碳化物)的異型管稱冷硬鑄鐵異型管;用上述,但適當鐵水碳當量而麻口組織(基體+碳化物+石墨)的異型管稱無限冷硬鑄鐵異型管。
“無限”—詞源于英文“indefinite”,原意為“不明確”,指激冷層在斷口上無明確界限,被誤譯為“無限”,現已沿用成習。采用襯砂金屬型并繼續碳當量可得粗麻口組織的異型管,稱半冷硬鑄鐵異型管。直縫埋弧異型管與高頻直縫異型管同屬直縫異型管,但高頻異型管可以做中型、小型異型管(ф≤400mm),而且有中頻熱處理工序。
異型管按照斷面特征,可分為等壁異型管、異壁異型管和變截面管三大類。
等壁異型管
等壁異型管是具有相同壁厚和不同橫斷面形狀的異型管。它根據斷面形狀的不同又可分為一般等壁異型管和帶折筋等壁異型管兩類。這類異型管大多數用冷拔法或焊接管連軋成形法制成。
異壁異型管是具有不同壁厚的異型管。這類異型管可以根據斷面形狀進一步分為具有兩根以上對稱軸的異型管、偏心管及異壁折筋管三類。
前兩類變形過程復雜,必須根據斷面特征選擇合理的成形方法(如擠壓法),或采用異型管坯拉拔或冷軋而得。至于折管,由于其壁厚差別不大,實際上與等壁折筋管的生產方法基本相同。
凡縱向斷面形狀作周期變化或連續變化的異型管都稱縱向變截面管,包括螺旋圓翼管、齒形管、斜筋管、等壁異型扭轉管、波紋管、螺旋波紋(凸筋)管、標槍管和壘球棒等。這類管的生產方法有液壓、旋軋、冷拔、冷軋法等。
性能指數分析
1.異型鋼管的性能指數分析-塑性
塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生塑性變形(變形)而不破壞的能力。
2. 異型鋼管的性能指數分析-硬度
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產中測定硬度方法常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值。
3. 異型鋼管的性能指數分析-疲勞
前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指針。實際上,許多機器零件都是在循環載荷下工作的,在這種條件下零件會產生疲勞。
4. 異型鋼管的性能指數分析-沖擊韌性
以很大速度作用于機件上的載荷稱為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。
5. 異型鋼管的性能指數分析-強度
強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯系,使用中一般較多以抗拉強度作為基本的強度指針。
控制異型管厚度波動的九點措施:
(一)將乳化液的濃度由2.5%提高到4%左右,增大軋制過程中軋輥與異型管帶鋼有效接觸區的油膜厚度,提高潤滑性能,降低摩察系數,從而降低軋制力,改善厚度波動。
(二)通過添加酸性添加劑,使乳化液pH值控制在5-5.5,使軋制油顆粒度趨于增大,降低乳化液穩定性,使ESI由60%-80%降低到40%-60%,從而提高油水分離效果,改善異型管的潤滑條件。
(三)降低工作輥輥面粗糙度,將輥面粗糙度由0.8-1.0μm減小到0.4-0.6μm。
(四)壓縮軋制道次,減小因加工硬化引起變形抗力增大導致的異型管道次軋制力增大,厚度波動。
(五)將軋機正常生產時乳化液的加熱溫度由50-55 ℃,提高為55-60 ℃,以加快乳化液油滴分子的運動速度,使油滴分子聚集度增大,改善潤滑條件。
(六)啟車后直接升速軋制,以改善乳化液潤滑條件,增加軋輥與異型管帶鋼之間軋制油量和油膜厚度,減小摩察系數,降低軋制力,減小厚度波動。
(七)增加工作輥熱輥時間,使輥面熱凸度均勻。對于輥徑-385mm的工作輥適當增加軋制燙輥材。軋制燙輥材就是軋制0.3mm以下薄規格帶鋼之前,先軋制2、3卷0.6mm以上帶鋼,讓工作輥輥面與輥身熱透性均勻,保證有效壓下效率,解決軋輥壓靠時有效軋制力減小問題。
(八)將異型管道次壓下率由25%左右提高到30%以上,并將成品道次軋制時手動加卷取張力,以彌補壓下率調整后的不足,保證成品道次軋制到目標厚度。
(九)優先使用小輥徑工作輥,通過軋輥優化分配,盡量安排小輥徑工作輥生產0.3mm以下薄規格的異型管帶鋼。異型管沖壓生產時在保證送料必要時間的前提下,盡量縮短送料時間,但提高送料速度會對精度產生不良的影響。送料精度的優劣直接影響著異型管的精度和品質,因此保持良好的送料精度是非常必要的。
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