浙江不銹鋼管廠對斜連軋鋼管試驗臺開發(fā)狀況
浙江不銹鋼管廠根據(jù)斜連軋鋼管工藝的特點和工藝參數(shù)調(diào)整要求,結(jié)合有限元分析和理論計算的結(jié)果,設計開發(fā)了三輥斜連軋試驗臺,主要由主機、前臺、后臺等組成。圖所示為浙江至德鋼業(yè)有限公司斜連軋不銹鋼管試驗臺主機結(jié)構(gòu)示意圖。浙江至德鋼業(yè)有限公司的三輥斜連軋機組主機由兩段組成,包括穿孔段和軋管段。主機架由穿孔段的固定機架、回轉(zhuǎn)機和軋管段的固定機架、回轉(zhuǎn)機架組成,兩固定機架間由定位止口和螺栓連接為一體形成主機固定機架,兩者中心重合,然后用螺栓通過梯形槽將整個機架固定在導軌上;回轉(zhuǎn)機架分別由各自的回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動使之可在相應的固定機架中轉(zhuǎn)動,以便同步調(diào)整相應軋輥送進角。穿孔段三個軋輥沿圓周方向呈120°安裝于固定機架中,分別由獨立的壓下機構(gòu)調(diào)整孔喉和輾軋角的大小;同理,軋管段三個軋輥沿圓周方向呈120°安裝于固定機架Ⅳ中,也分別由相應的壓下機構(gòu)調(diào)整孔喉和輾軋角。
斜連軋試驗臺加工調(diào)試完成后已進行了多次穿軋試驗,圖所示為浙江至德鋼業(yè)有限公司斜連軋試驗臺現(xiàn)場及穿孔頂頭。斜連軋工藝試驗時,工藝參數(shù)見表,試驗材料選用304不銹鋼,管坯直徑為40mm,長度為600mm,頂頭直徑為31mm,芯棒直徑為30mm。管坯在回轉(zhuǎn)爐中加熱到1150℃,取出后迅速將管坯放入斜連軋試驗臺的前臺導槽,管坯送入斜連軋試驗臺后,被穿孔段軋輥咬入,然后進入軋制段,從而實現(xiàn)穿孔與軋制的連續(xù)變形。
如圖所示為管坯斜連軋后的鋼管樣品,獲得的荒管外徑尺寸為39mm,壁厚為3.8mm。如圖所示為斜連軋工藝軋卡后穿孔段和軋制段分布情況,明顯可以看到穿孔段、中間過渡段、軋制段,穿孔后直徑為42mm,壁厚為5mm,進入軋制段后被減徑減壁,軋制后鋼管外徑為39mm,壁厚為3.8mm。試驗結(jié)果顯示,斜連軋工藝可以順利穿軋出無縫不銹鋼管。如圖所示為斜連軋穿軋過程中軋制力的分布,穿孔段的軋制力數(shù)據(jù)與采利科夫計算獲得的數(shù)據(jù)基本一致,只是軸向力略有變化,軸向力的增大主要由于在兩組軋輥之間存在張力,而軋制段產(chǎn)生的軸向力作用在芯棒上造成軸向力增加;軋制段軋制力的數(shù)據(jù)比阿塞爾軋機經(jīng)驗公式計算的軋制力小,主要是由于軋制段的變形量相對較小,使得軋制段軋制力較小。
浙江不銹鋼管廠提出了一種短流程生產(chǎn)無縫鋼管的新工藝,即斜連軋工藝,該工藝與傳統(tǒng)三步法生產(chǎn)無縫不銹鋼管工藝相比,具有工藝流程短、設備投資小、能耗低、成本低等優(yōu)點。利用有限元工具對斜連軋工藝進行仿真,初步分析工藝參數(shù)對力學性能參數(shù)的影響,從仿真的角度驗證了工藝的可行性,同時有限元模擬的結(jié)果可以為試驗機組的設計開發(fā)、斜連軋的工藝設計及試驗方案的制定提供參考。利用設計開發(fā)的三輥斜連軋試驗臺展開試驗研究,在試驗臺上順利穿軋出無縫不銹鋼管,從試驗的角度驗證了三輥斜連軋工藝的可行性、試驗機組的可靠性、有限元模型的準確性,為進一步開展工藝和材料研究奠定基礎。
本文標簽:不銹鋼管
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