戴南不锈钢管排辊成型技术管材边缘段的成型性非常重要,因为它关系到焊接后是否会产生“桃子头”或“苹果凹”轧辊对钢板的辊压会使被弯曲的部分产生的冷硬化现象,弯一次就会硬一点,管子成型时边缘部的曲率一旦成型就很难再改变,如果弯得不到位,或者弯过头,这个缺陷即使通过以后的闭口精整中强压也无法消除传统成型采取以实弯为主的连续弯曲,所以它的边缘段成型性较好,而排辊成型采取以空弯为主的整体弯曲,所以它的边缘段成型性较差
一, 实弯成型段
传统成型时,很多道次都是实弯,实弯能产生均匀的压紧力,机组的传动平稳;而排辊成型却是采用多道自由弯曲的排辊群,在排辊成型这一段相当长的距离内,没有办法靠压紧力去传递动力,机组的传动力很小而且浪费效率这对于成型表面光洁度要求较高的管子,或者是x80/n80等高强度的材质,还有厚壁的钢管时影响很大排辊机组难做厚壁管的重要原因也在于此
排辊群是一组用于连续自由弯曲的辊,它按成型管径的大小,在一定的径向高度和轴向间距设置,也就是说,管径决定了排辊群的位置和间距排辊成型的辊花图,必须根据管径范围来设计排辊成型所包括的管径范围不能太大,实践经验一般可以达到1:1.8左右,超过这个范围时,排辊群的成型性能会大大地变差许多生产单位希望设备制造厂能以一台排辊机来做尽可能多的规格的钢管,结果只能以牺牲性能来保证范围
从以上五个方面的对比中,我们可以认识到排辊成型与传统成型之间的差别,了解排辊成型的优点,缺陷和基本特点
中国已成为钢管制造的大国,但还不是强国,从排辊机组到f-f-x成型机组,都是从国外引进的技术从上个世纪末起,我国已引进了日本中田的f-f-x成型机组,但在今后的数十年中,排辊机组还将是制造直缝焊管,特别是普通焊管的重要设备从了解它的原理开始,再根据我们的经验去改进它,是我们面临的重大问题由于生产,制造,使用条件的不同,实际上每一台机组都有自己的特性,就象没一个人都有不同的个性一样我们在实践中如何根据自己的探索,去总结适合自己机组的工艺操作经验,是我们每一个操作工人面临的课题
辊压成型时,要靠机组的动力一道道向前,这传动力在那么多成型过程中变成了三种不同的力,板材的变形和递送由三种力所合成:磨擦力,弯曲力,压紧力这三种力互相作用和影响,其中模辊对钢板的弯曲力,模辊与板材的磨擦力是靠压紧力来传递的机组提供动力配置时,主要是要考虑压紧力的大小,一般来说,压紧力大,机组的运行就平稳,可以这样说:压紧力的大小直接关系管材的成型
排辊成型的焊接与传统成型时的焊接有一定的差别,主要是因为排辊成型的管坯边部有时会产生增厚现象这是由于排辊群成型时和由排辊群进入闭口孔型时,管坯没有压紧驱动,很难保证在中心定位,因而产生左右的滚动滑移这时板边会与排辊群导向辊,闭口孔上辊的导向辊(限位舌头)之间产生很大的挤压力而造成的管边增厚使焊接变得困难,增厚的管边在焊接时需要很大的熔融挤压,才能将边部完全熔合由此焊接后产生的内、外毛刺既厚又宽,极难去除,特别在制造api标准这样一类高钢级管材时,对产品质量有严重影响这一点,需要在进入高频前,调整好机组前道的实弯中心定位,以及排辊群精细准确的逐道调节
戴南不锈钢管排辊成型技术排辊机组的闭口成型段的模辊,在生产不同外径的管子时需要换辊
曲率就是弯曲的程度传统成型因为是实弯,其成型曲率接近产品的曲率,就是说基本上要弯到接近管子的外径;而排辊成型是分许多道次的排辊群自由弯曲成型的,它的弯曲是由很大的r一道一道地接近管子的外径,每道弯曲的曲率只是产品曲率的几分;
排辊机组的排辊成型段的模辊,在生产一定规格范围内的管子时,不需要换辊
与传统成型相同定径精整包括3~4道的定径机架,一般采用万能机架;在定径机架后有2道土耳其头用于矫直生产类似api管这样的产品,由于在焊接后有很长的空冷段,管子会发生扭转,特别是外径小于φ150mm的管子,有时在经过空冷段后扭转的角度达到360°,所以还需要设置一道矫扭转机架
排辊机组的闭口成型段的模辊,在生产不同外径的管子时需要换辊
二,弯曲曲率
成型侧立辊的调节需要根据管坯的成型情况来确定在调节时始终要注意两个原则:对称和对中对称是说我们调节每一对辊的时候,两边辊的调节量要保持一样;对中是说我们在调节每一对辊的时候,辊面的会合线(理论上辊面与管子外径相切,会合线就是这两条切线的公法线)都要在成型中心线上这种调节是经常性的,在现时我们大多数机组上,主要还是靠操作者的技能和责任心如果成型侧立辊的调节违背了这两个原则,管坯必定走偏,成型侧立辊走偏了,要靠边缘导向辊来纠正很困难,强行纠偏就使得管坯边缘增厚,影响下道进入闭口孔型,影响高频焊接,影响去除内外毛刺
戴南不锈钢管排辊成型技术一般由十五到二十道可调节的成型立辊和导向立辊组成,这是机组的主要成型段,也是排辊机组的特征这一区段的作用,是要保证将管坯弯曲到能顺畅进入下面的闭口孔型内排辊群的调节有两个方面:**是成型调节,各道的辊位调整要合理,在管坯整体弯曲到不同的位置时,应该根据管径,材质,弹复量作合理调整,不可以机械地采取平均分段;**是导向调整,因为这一区段是自由弯曲,管坯非常容易在其中左右滑动,连续地滑动就使钢管走偏,会影响到后道闭口孔进入,甚至焊缝位置排辊群导向立辊的作用是辅助的,主要是要从前道起就要使管坯不能走偏,如果完全要靠导向立辊来保证管坯不走偏,将会使得管坯两个边部产生增厚现象边部一旦增厚,管子的焊接和内毛刺将变得很困难,这也是排辊成型常见而且难以消除的致命缺陷
二, 排辊成型段
直缝焊管的排辊成型技术,源于上世纪八十年代,由奥钢联开发研制此后的数十年内,为世界上大多数直缝焊管厂家所采用排辊成型是焊管制造工艺的一场**,它完全改变了传统的成型方式,用整体的圆弧弯曲法取代了分段的连续弯曲法,实现了成型段轧辊的通用化,用一套模辊可以兼容1:1.5左右范围内的管径尺寸,成型管壁的厚径比一般为2%~5%,排辊机组成型路线比传统机组要短四分以上由于成型段不用换辊,大大提高了焊管机组的生产效率,降低了模辊投入,停机换辊等生产成本
传统成型每道次的弯曲范围较小,是将板材一段一段由外向内局部弯曲的;而在排辊成型时,每一道次的弯曲范围却是板材大部以致全部都进行弯曲;
传统成型因为采取实弯,实弯使钢板产生的是塑性变形,所以材料弹性回复量较小,而排辊群采取多道自由弯曲,空弯使钢板产生的是弹性变形,所以材料弹性回复量较大,这对于弹性回复量很大的x80/n80等高钢级材料的成型是不利的;
同传统成型
由此,排辊成型与传统成型在成型方法,轧制力量,变形情况等方面产生了很大的差别工艺决定了设备,排辊机组也与传统机组有很大的差别排辊成型在生产效率和轧辊通用性方面具有很大的优势,但是由于它主要靠排辊群自由弯曲,它的成型性能也存在缺陷
(2)排辊机组的组成
四,材料的弹性回复量
以上是对于一般排辊机组原理的介绍,随着技术的进步,排辊机组也在不断地改进和完善,近年来,德国密尔公司制造的排辊机组也引入了f-f-x的先进成型技术在日、德、美等先进国家中,排辊机组已经不再是按冶金设备的精度来制造,而是按数控机床的精度来制造了有了高精度的机器设备,就可以实现数字化控制,许多原来要靠人的经验的操作,数控化后就可以“傻瓜化”,减少不确定因素,从根本上保证高质量的产品
三, 闭口成型段
这一段与传统成型机组没有差别,一般采取3~4道平辊机架或万能机架,平辊机架或万能机架这两种机架在更换管径规格时都需要换辊用平辊机架成型,只用上下两只辊形成闭口孔型,换辊简单但辊径较大,大管径成型时上下辊的线速度差较大,线速度差较大就会造成模辊对管子表面的擦伤,模辊本身的磨损也大;用万能机架成型,就需要增加两只侧辊,它的优点是辊与辊之间的线速度差较小,但是万能机架多了两只侧辊后,机组结构比较复杂,换辊比较费时间闭口成型段是自由弯曲成型,它要在3~4道内将管坯弯曲到焊接前所需的圆形,除了需要合理分配每一成型孔的递减曲率以外,还要采取特别的措施防止管坯在孔型内的滑动,这一点在设计闭口孔型时需要注意
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(3)排辊群的调节原理
排辊群包括成型侧立辊和边缘导向辊,根据成型精度和钢级的要求,成型侧立辊的道次可以设置十二道甚至二十道以上,从理论上说,由于成型侧立辊与管坯的接触是一个点,用这些点组成的连线形成成型曲线,道次越多,成型就越准确,但这样一来,调节就会变得很复杂边缘导向辊的作用是限制管坯的位置,防止出现滚动走偏成型侧立辊和边缘导向辊都可以在一定范围内进行调节
戴南不锈钢管排辊成型技术一,成型范围
(1)排辊成型与传统成型的差别
由三到四道平辊机架组成,这主要是用于连续地将板材整体预弯成一定的圆弧,以利于后道的排辊群成型通常的排辊机组实弯段布置成全长弯曲—边部弯曲---中间弯曲这样的形式除了在成型前道配置一组对中导向立辊外,这一区段一般不配立辊,针对产品的不同,成型模辊和道次配置也有差别,生产q235等普通钢级成型可设三道,生产j55,x70等高钢级管材,或者厚径比很大(10%以上)的管子时,可设四到五道以往的排辊机组一般不进行边部弯曲(俗称打头),近年来已有很多设备制造厂家认识到这个缺陷,在排辊机组前道引入了w打头道次
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