1、钢管工艺复习题1.管材的定义及作用？凡是两端开口并具有中空封闭型断面，且长度与断面周长成较大比例的钢材，统称为钢管。（1）输送流体（2）做结构件2.管材按生产方式分哪几种？按尺寸分哪几种？（1）热加工管（2）焊管（3）冷加工管（1）特厚管：D/S10；（2）厚壁管： D/S1020（3）薄壁管： D/S2040（4）极薄壁管： D/S403.钢管生产的一般模式是什么？钢管生产的一般模式为：坯料成型精整一次成品再加工二次成品。4.管坯主要有哪几种？(1)连铸圆坯(2)轧坯(3)铸(锭)坯(4)锻坯5.管坯的截断方式有哪几种?适合什么情况？（1）剪断：适用于中小断面的管坯，生产效率高，费用低（2）
2、火焰切割：适合大断面、合金钢等管坯，操作方便，费用低（3）折断：适合 Dp140mm 或 b60Kg/mm2 管坯（4）锯断：适合小断面管坯，合金钢及高合金钢等。6.坯料加热遵循的原则？（1）温度准确，确保可穿性最好的温度；（2）加热均匀，纵向、横向都均匀，内外温差不大于 3050，最好小于 15；4） 烧损少，并且不产生有害的化学成分变化(C 或C)。7.坯料加热温度制定，需考虑哪些因素？（1）加热温度在 Fe-C 相图中的单相奥氏体区（ 2）加热温度考虑坯料的化学成分（3）加热温度考虑坯料尺寸大小（4）加热温度考虑工艺条件8.环形加热炉有哪些优点？（1）适合加热圆形管坯，适应多种不同直径和
3、长度的复杂坯料；（2）管坯加热时间短、受热均匀、加热质量好；（3）炉底转动，坯料与炉底无相对滑动，氧化铁皮不易脱落，且炉子装出料炉门在一侧，密封好，冷空气吸入少、氧化铁皮少；（4）管坯放置位置灵活（可放料也可空出） ，便于更换管坯规格，操作灵活。（5）机械化和自动化程度高。9.管坯定心的定义，目的和方式？（1）管坯定心：是指在管坯前端面钻孔或冲孔。（2）定心目的：使顶头鼻部正确地对准管坯轴线，防止穿孔时穿扁；减小毛管壁厚不均；改善二次咬入条件。（3）定心方式：a：热定心：效率高，应用广；b：冷定心：效率较低，仅用于穿孔性能较差的钢材，如高合金钢、高碳钢及重要用途的钢材。10.二辊斜轧穿孔机的工
4、具有哪些？构成什么孔型？由两个相对轧制线倾斜布置的桶形轧辊、两个固定不动的导板（或导辊）和一个位于其中间的顶头所构成的“环形封闭孔型”对管坯进行穿孔的穿孔机。11 穿孔机轧辊的结构及各部分的作用？12.穿孔机顶头的作用、结构及各部分的作用？作用：实现从实心管坯到中空毛管的变形，这一变形是钢管穿孔的主要变形，因而其工作条件非常恶劣，对穿孔质量和生产有重大影响。L0 (鼻部)：对正管坯定心孔，便于穿正；L1 (穿孔锥 )：穿孔并使毛管减壁；L2 (平整段：锥角与辊同)：均整毛管内外表面；L3 (反锥)：甩圆并防止毛管脱出顶头时划伤。13.二辊斜轧穿孔变形区的组成及各部分的作用？穿孔准备区：（1）顺
5、利实现管坯一次咬入；（2）为二次咬入积累足够的剩余摩擦力。（3）径向压缩，一部分横向变形，一部分纵向延伸，因而管坯头部形成一个喇叭口状的凹陷( 即疏松区) 。穿孔区：实现穿孔并使毛管减壁。辗轧区 (平整区)：辗轧( 均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和内外表面质量。转圆区(归圆区) ：靠轧辊的旋转加工把椭圆形毛管转圆。14.曼氏穿孔机穿孔后的毛管会出现什么情况？为什么？15.穿孔机咬入时，需校核哪几个条件？为什么？16.斜轧穿孔时，附加变形包括哪些？怎样产生的？如何减少？ 纵向剪切变形：穿孔时，轧辊带动毛管外层金属轴向延伸，而顶头阻止内层金属轴向流动，从而导致各层金属轴向流动的差异，产生了纵向剪切
6、应力。采用主动顶头，或加润滑剂等来减少。 横向剪切变形：顶头的阻力与轧辊的动力共同作用的结果，是造成毛管纵裂、折叠、分层等缺陷的原因。加润滑剂降低顶头阻力。 扭转变形：是由于变形区中管坯各截面的角速度不同引起的。减少扭转的方法主要是降低 1、2。17.什么是孔腔，孔腔形成的机理有哪些？影响孔腔形成的因素有哪些？孔腔：旋转横锻、横轧或斜轧实心工件时，工件产生的纵向内撕裂。切应力理论；正应力理论；综合应力理论；(1)钢的自然塑性( 化学成分、冶炼质量、组织状态等) (2)送进角 (3)穿孔温度 t(4)封闭孔型的椭圆度系数 (5)顶前压缩量h (6)轧辊的入口锥角1 (7)主动导盘(8) 轧辊磨损
7、 18 设计穿孔机轧辊时，轧辊直径、入口锥长度、出口锥长度、入口锥角、出口锥角都考虑哪些因素？轧辊直径的确定：考虑强度、咬入、穿孔效率等。入口锥长度，考虑压下量。出口锥长度，考虑扩径量。1：为改善毛管质量和咬入条件，提高生产效率，尽量取小一些。2：若2，扩径量，螺旋壁厚不均严重；2，可改善毛管质量和壁厚不均，但也限制了扩径量。19.毛管轧制的目的？穿孔以后的毛管必须进行壁厚加工，同时还要对外径进行加工，才能投入使用。毛管轧制就是对穿孔以后的毛管进行壁厚加工，实现减壁延伸，使壁厚接近或等于成品壁厚。20.毛管轧制的方法包括哪些？（1）斜轧（2）纵轧21.连轧管机组有哪些优点？1. 在连续的 89
8、 机架中以大压下量一次完成轧制，高效获得长尺钢管（33 米、 240 根时） 。2钢管质量高：可减小穿孔变形，从而穿孔表面缺陷。交替轧制钢管，消除穿孔螺旋壁厚不均，调质磨光的特殊芯棒使内外表面平滑。3容易实现自动化：芯棒循环使用，只穿孔需换顶头。整个热轧线可全部自动化。4产品范围广：连轧管机本身生产规格少，容易掌握，但可通过配备张力减径机就能生产出多种不同规格的品种。22.自动轧管机组的变形过程包括哪几个阶段？压扁变形：开始，四点接触，塑性弯曲变形；减径变形：轴向延伸，管壁有所增加；减壁变形：顶头参与，壁厚减薄，延伸增加。23.短而固定顶头轧管时，横断面为什么会出现严重的壁厚不均？怎样控制？原
9、因：在孔型顶部，在顶头作用下，管壁被压缩，纵向延伸增加，管壁减薄。在孔型开口处，由于侧壁有斜度，宽展向内外壁发展，所以，管壁厚增加，因而轴向延伸降低，导致管边部产生轴向拉应力，顶部产生轴向压应力，厚度严重不均。措施：合适的宽高比；轧制温度要准确；采用多面孔型；适当的压下量。顶头润滑。24.均整机的作用？均整钢管的壁厚，消除轧管造成的壁厚不均；光滑内外表面，消除轧管造成的直道表面缺陷；使钢管圆正；如果三辊均整，可实现 1520%的减壁量；对厚壁管起到定径的任务。25.均整机的特征？实现“三点轧制”。扩径均整。26.钢管定径、减径、张力减径的作用，各机组的管径及壁厚变化情况？定径的作用：在较小的减
10、径率条件下，将钢管轧成合格的尺寸精度和真圆度的成品管。变化：在轧制过程中一般没有减壁现象，而且由于直径减小而使得壁厚略有增加。减径的作用：除起定径的作用外，尚有较大的减径率，以实现大口径管料生产小口径钢管的目的。变化：由于机架间少张力或无张力，所以没有减壁现象，相反由于径向压下较大，管壁增厚现象较定径明显。张力减径的作用：除起减径的作用外，还利用机架间的张力来达到减壁的作用。27.无张力减径时，钢管出现“内方”的原因？减少措施有哪些？原因：在孔型顶部及附近的金属受减径变形而产生延伸和宽展时，由于受孔型槽壁的限制，宽展(管壁增厚)只能向内进行；而辊缝处金属可以向两侧增厚。同时，孔型顶部处的单位压
11、力最大，辊缝处最小，迫使孔型顶部处金属向辊缝处流动。 采用三辊式定、减径机，采用三辊时的“内六方”缺陷比二辊的“内方”缺陷更接近圆形； 调整定、减径机使钢管轧制时产生小的旋转，以使各架辊缝不固定在钢管横断面四点上，可以减少横向壁厚不均； 带微张力轧制，促进金属延伸，减少横向壁厚不均； 各机架间呈不同角度布置，即后机架与前机架成某一较小的角度(会使设备布置复杂化，较少采用)。 28.定减径时，减径率的分配原则？始轧、终轧变形量较小，中轧变形量较大；一般，57 架定径机总减径率：D=3 15%；12 架定径机总减径率： D=30% 左右，单机最大减径率为 35%，经常被控制在 33.5%以下；24
12、 架减径机的总减径率：D 45%，单机最大减径率也被控制在 33.5%以下，超过此值则会出现内方缺陷；29 钢管冷却时，冷床为何倾斜布置？为了使钢管冷却均匀，不产生弯曲，30.什么是轧制表？轧制表编制的内容包括哪些？轧制表是指计算轧管工艺过程、变形工序主要参数的表格，是轧管工艺过程的基础。 内容： 成品尺寸及技术标准。 管坯尺寸及技术条件。 各轧机的变形分配。 （穿孔、轧管、均整、定减径等的 、s） 轧后钢管或毛管尺寸。 （D 外、L、s） 工具尺寸及轧机调整参数等。31.穿孔时，顶前压下率 dq、顶头位置 c 值及轧辊送进角 、孔型椭圆度的大小对轧制过程有什么影响？顶前压下率：过大，易形成孔
13、腔，影响穿孔质量；过小，管坯中心不易产生有利的“疏松”状态，造成顶头阻力过大而“轧卡”。32.自动轧管机如何调整？二辊必须水平，防止孔型错位，出现蛇形弯。出、入口导管轴线必须与孔型中心线重合。“管转”说明孔型左右错位，调整方法是钢管向哪边转，上辊就向哪边串。33.钢管内、外表面的缺陷有哪些？怎样产生的？外表面缺陷：（1）外折：坯料外表面原有的缺陷（裂纹、皮下气泡、夹杂等） ，经穿孔的螺旋运动轧制后，将其折叠在一起。 （2）发纹：钢质不良（皮下气泡、夹杂等）引起的，穿孔轧制后，呈螺旋状细如毛发的裂纹（肉眼看不见，酸洗后出现） （3）离层：钢管内表面出现互不焊合，彼此分离的现象，由于管坯中存在非金
14、属夹杂物（硫、氧化物等）引起的，这种情况对轴承钢最不利，轴承要求内表面耐磨，如出现离层则强度下降。 （4）压痕：钢管表面出现凹坑，主要由于坯料表面质量不佳、氧化铁皮或工具磨损屑压在钢管表面造成的。 （5）划伤：直道：定径工具磨损造成的。螺旋道：穿孔、均整机磨损造成的，重的穿孔机磨损，轻的均整机磨损。 （6）耳子、棱子：轧管机过充满造成的。 （轻者为棱子、重者为耳子） （7）轧折：钢管进定（减）径机时，如果均整后直径大于定（减）径机孔型宽或压下量过大时，会使薄壁管外管壁折进去，产生轧折。内表面缺陷（1）内折 1）过早形成孔腔；2）定心孔太小、太深；3）穿孔顶头鼻子堆了。（2）内滑道 顶头磨损造成的。（3）内裂 1）钢质不良 2）冷却不均，内表面通过顶头冷却水冷却，会造成冷却不均
