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無縫鋼管穿孔機

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 中國無縫管網調查隊獲悉:20G:是GB5310-95的列標鋼號(國外對應牌號:德國的st45.8、日本的STB42、美國的SA106B),為最常用的高壓鍋爐鋼管用鋼,化學成分和力學性能與20板材基本相同。該鋼有一定的常溫和中高溫強度,含碳量較低,有較佳的塑性和韌性,其冷熱成型和焊接性能良好。其主要用于制造高壓和更高參數的鍋爐管件,低溫段的過熱器、再熱器,省煤器及水冷壁等;如小口徑管做壁溫≤500℃的受熱面管子、以及水冷壁管、省煤器管等,大口徑管做壁溫≤450℃的蒸汽管道、集箱(省煤器、水冷壁、低溫過熱器和再熱器聯箱),介質溫度≤450℃的管路附件等。由于碳鋼在450℃以上長期運行將產生石墨化,因此作為受熱面管子的長期最高使用溫度最好限制到450℃以下。該鋼在這一溫度范圍,其強度能滿足過熱器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能,塑性韌性、焊接性能等冷熱加工性能均很好,應用較廣。此鋼在伊朗爐(指單臺)上所使用的部位為下水引入管(數量為28噸)、汽水引入管(20噸)、蒸汽連接管(26噸)、省煤器集箱(8噸)、減溫水系統(5噸),其余作為扁鋼、吊桿材料使用(約86噸)。
  
  (25MnG):是ASME SA-210標準中的鋼號,是鍋爐和過熱器用碳錳鋼小口徑無縫鋼管常用鋼,珠光體型熱強鋼。我國于1995年將其移植到GB5310,定名為25MnG。其化學成分簡單,除碳、錳含量較高外,其余與20G相近,故其屈服強度較20G高約20%左右,而塑、韌性則與20G相當。該鋼的生產工藝簡單,冷熱加工性能好。用其代替20G,可以減薄壁厚,降低材料用量,還可以改善鍋爐的傳熱狀況。其使用部位和使用溫度與20G基本相同,主要用于工作溫度低于500℃的水冷壁、省煤器、低溫過熱器等部件。
  
  1.  穿孔的發展過程是什么?
  
  在無縫鋼管生產過程中,穿孔工藝被廣泛應用而且是非常經濟的。1886年德國的曼內斯曼兄弟申請了用斜輥穿孔機生產管狀斷面產品的專利。專利中描述了金屬變形時內部力的作用和使用兩個或多個呈錐形的軋輥進行穿孔,因此被稱作曼內斯曼穿孔過程。
  
  由R.C 斯蒂菲爾發明的導板使得穿孔后的毛管長度得到增加。后來S.狄舍爾發明了導盤,使穿孔效率得到更大提高。在1981年出現了雙支撐的錐形輥穿孔機(單支撐的錐形輥穿孔機由R.C 斯蒂菲爾發明于1899年發明),它比以前的穿孔機在金屬的變形上有明顯的改進。
  
  德國和美國在20世紀上半葉將穿孔進行了很大改進, 后半葉德國、俄羅斯和日本又將穿孔機向前推進了一步,近一段時間中國也取得了很大成績。
  
  當今無縫鋼管生產中穿孔工藝更加合理和穿孔過程實現了自動化。常見的穿孔機有錐形輥穿孔機和桶形輥穿孔機。
  
  2.  穿孔工序在現代鋼管生產中的作用?
  
  在無縫鋼管生產中,穿孔工序的作用是將實心的管坯穿成空心的毛管。整個 生產過程一般包括穿孔、軋管和定減徑工序。穿孔作為金屬變形的第一道工序,穿出的鋼管壁厚較厚、長度較短、內外表面質量較差,因此叫做毛管。如果在毛管上存在一些缺陷,經過后面的工序也很難消除或減輕。所以在現代鋼管生產中穿孔工序的起著重要作用。
  
  3.  管坯穿孔的方式有幾種?
  
  鋼管管坯的穿孔方式有壓力穿孔,推軋穿孔和斜軋穿孔。
  
  (1)壓力穿孔壓力穿孔是在壓力機上穿孔,這種穿孔方式所用的原料是方坯和多邊形鋼錠。工作原理是首先將加熱好的方坯或鋼錠裝入圓形模中 (此圓形模帶有很小的錐度),然后壓力機驅動帶有沖頭的沖桿將管坯中心沖出一個圓孔。這種穿孔方式變形量很小,一般中心被沖擠開的金屬正好填滿方坯和圓形模的間隙,從而得到幾乎無延伸的圓形毛管,延伸系數最大不超過1.1。
  
  (2)推軋穿孔推軋穿孔是在推軋穿孔機上穿孔,這種穿孔方式是壓力穿孔的改進。把固定的圓錐形模改成帶圓孔型的一對軋輥。這對軋輥由電機帶動方向旋轉(兩個軋輥的旋轉方向相反),旋轉著的軋輥將管坯咬入軋輥的孔型,而固定在孔型中的沖頭便將管坯中心沖出一個圓孔。為了便于實現軋制,在坯料的尾端加上一個后推力(液壓缸),因此,叫做推軋穿孔。
  
  這種穿孔方式使用方坯,穿出的毛管較短,變形量很小,延伸系數一般不大于1.1。推軋穿孔的優點如下:1)坯料中心處于壓應力狀態,過程是沖孔和縱軋相結合,不會產生二輥斜軋的內折缺陷,毛管內表面質量好,對坯料質量要求較低;2)沖頭上的平均單位壓力比壓力穿孔小50%左右,因而工具消耗較小;3)穿孔過程中主要是坯料的中心部分金屬變形,使中心粗大而疏松的組織很好的加工而致密化,同時在壓應力作用下,鋼管毛管內外表面不易產生裂紋。
  
  4)生產率比壓力穿孔高,可達每分鐘兩支;以上兩種穿孔多生產特殊鋼種的無縫鋼管,現存的機組很少,因變形量很小,毛管短且厚,因而在熱軋無縫鋼管機組中要設置斜軋延伸機,將毛管的外徑和壁厚減小并使管子延長。另外容易產生較大的壁厚不均。
  
  (3)斜軋穿孔這種穿孔方式被廣泛的應用于無縫鋼管生產中,一般使用圓管坯,靠金屬的塑性變形加工來形成內孔,因而沒有金屬的損耗。
  
  4.  斜軋穿孔機的分類?
  
  斜軋穿孔機按照軋輥的形狀可分為錐形輥穿孔機、盤式穿孔機和桶形輥穿孔機。按照軋輥的數目分又可分為二輥斜軋穿孔機和三輥斜軋穿孔機。
  
  斜軋穿孔機不管軋輥的形狀如何不同,為了保證管坯曳入和穿孔過程的實現,都由以下三部分組成:穿孔錐(軋輥入口錐),輾軋錐(軋輥出口錐)和軋輥壓縮帶——由入口錐到出口錐之過渡部分。
  
  中國無縫管網調查隊獲悉:SA-106C:是ASME SA-106標準中的鋼號,是高溫用大口徑鍋爐和過熱器用碳-錳鋼管。其化學成分簡單、與20G碳鋼類似,但碳、錳含量較高,故其屈服強度較20G高約12%左右,而塑、韌性也并不差。該鋼的生產工藝簡單,冷熱加工性能好。用其代替20G制造集箱(省煤器、水冷壁、低溫過熱器和再熱器聯箱),可以減薄壁厚約10%,既可節約材料費用,又可減少焊接工作量,并改善聯箱啟動時的應力差。
  
  (15MoG):是DIN17175標準中的鋼管,是鍋爐過熱器用碳鉬鋼小口徑鋼管常用鋼,珠光體型熱強鋼。我國于1995年將其移植到GB5310,定名為15MoG。其化學成分簡單,但含有鉬,故在保持與碳鋼相同的工藝性能的情況下,其熱強性能優于碳鋼。因其性能良好,價格便宜,得到世界各國的廣泛采用。但該鋼在高溫下長期運行有石墨化傾向,故其使用溫度應控制在510℃以下,在冶煉時應限制Al的加入量以控制并延緩其石墨化進程。此鋼管主要用于低溫過熱器和低溫再熱器,使用壁溫溫度在510℃以下。其化學成分C0.12-0.20,Si0.10-0.35,Mn0.40-0.80,S≤0.035,P≤0.035,Mo0.25-0.35;正火態強度水平σs≥270-285,σb≥450-600 MPa;塑性δ≥22。
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