內(nèi)蒙古科技大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）PAGEPAGE3第頁目錄第一章：無縫鋼管國內(nèi)外發(fā)展概況及新建廠的必要性與可行性分析 51.1鋼管 61.2無縫鋼管市場分析與前景展望 61.3包頭地區(qū)建廠的必要性與可行性分析 7第二章：生產(chǎn)大綱及工藝流程的確定 92.1產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制 92.2軋鋼生產(chǎn)工藝過程制定 102.2.1原料準(zhǔn)備 122.2.2原料加熱 132.2.3工藝流程的制定 182.3軋制表計(jì)算 182.3.1軋制表的作用 182.3.2軋制表計(jì)算 192.4鋼的軋制 202.4.1影響鋼的軋制因素 202.4.2管坯穿孔 232.4.3軋管機(jī)軋制 262.4.4均整 262.4.5定、減徑 272.5斜軋機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 282.5.1變形區(qū)長度的確定 292.5.2接觸面寬度的確定 292.5.3變形速度的計(jì)算 302.5.4斜軋單位壓力的計(jì)算 312.6頂頭軸向力的確定 332.6.1斜軋受力分析與力矩計(jì)算 332.7低中壓鍋爐管用無縫鋼管的技術(shù)要求及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 362.7.1技術(shù)要求 362.7.2工藝試驗(yàn) 372.7.3低倍檢驗(yàn) 382.7.4表面質(zhì)量 382.7.5無損檢驗(yàn) 392.7.6外徑和壁厚 39第三章：軋鋼機(jī)的選擇 403.1選擇軋鋼機(jī)的原則 403.2軋鋼機(jī)的布置形式 403.3軋機(jī)機(jī)架數(shù)目的確定 403.4軋機(jī)機(jī)架型式選擇 413.5軋輥尺寸確定 41第四章：軋鋼機(jī)的選擇 434.1加熱爐設(shè)備選擇 434.1.1加熱爐產(chǎn)量的計(jì)算 444.1.2爐子尺寸決定 444.1.3推鋼機(jī)選擇 444.2切斷設(shè)備 454.3矯直設(shè)備選擇 454.4冷卻設(shè)備選擇 464.4.1冷床寬度 464.2.2冷床長度 46第五章：軋鋼機(jī)產(chǎn)量計(jì)算 475.1純軋時(shí)間的計(jì)算 475.2軋制節(jié)奏 475.3軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算 475.4軋鋼機(jī)平均小時(shí)產(chǎn)量 485.5年產(chǎn)量計(jì)算 485.5.1軋鋼機(jī)日歷作業(yè)率 49第六章：車間平面布置及倉庫面積計(jì)算 506.1平面布置的原則 506.2金屬流程線的確定 506.3設(shè)備間距的確定 516.3.1加熱爐間距 516.3.2加熱爐到軋機(jī)距離 516.3.3軋機(jī)機(jī)列間的距離 516.4倉庫面積計(jì)算 526.4.1原料倉庫面積計(jì)算 526.4.2中間倉庫面積計(jì)算 526.4.3成品倉庫面積計(jì)算 536.5軋鋼車間廠房組成及立面尺寸確定 536.5.1廠房跨度布置 536.5.2廠房跨度大小 536.5.3立柱尺寸 536.5.4吊車軌面標(biāo)高 54第七章軋鋼車間技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 55第八章軋鋼廠的環(huán)境保護(hù)與綜合利用 568.1軋鋼廠的環(huán)境保護(hù) 568.1.1綠化 568.1.2各類有害物質(zhì)的控制與防治 568.1.3噪音防治 578.1.4水質(zhì)的處理 578.2軋鋼廠的綜合利用 578.2.1加熱爐的余熱利用 578.2.2氧化鐵皮的利用 57參考文獻(xiàn)： 58感謝信 59摘要：從工藝配置，設(shè)備選型，工藝控制，平面布置，設(shè)備等多方面介紹了φ400無縫鋼管機(jī)組的情況，并提供了熱軋線上主要機(jī)組的工藝技術(shù)參數(shù)。關(guān)鍵詞：無縫鋼管，工藝，平面布置，設(shè)備。Abstract:Focusedonarethenewly—developedprocessesandtechnologiesasappliedtothepiercingmill,theφ400seamlesstubeplantproperandtheslightstretchsizing(reducing)mill,andtheprocesscontroltechnologiesandqualityinspection/measuring/andcontroltechniquesadaptedfortheentirehot—rollinglineoftheplant.Moreoverthemaintechnologicaldataofthemainmillsofthehot—rollinglinearealsopresented.Keywords:Seamlesssteeltube;Technology;Layout;Equipment.第一章：無縫鋼管國內(nèi)外發(fā)展概況及新建廠的必要性與可行性分析1.1鋼管鋼管是一種用鋼制作兩端開口并且具有封閉的中空斷面，其長度與斷面周長之比較大的鋼材。作為多種用途的經(jīng)濟(jì)斷面材料，在國民經(jīng)濟(jì)部門中的應(yīng)用愈來愈廣泛。鋼管作為輸送管廣泛地用于輸送油、汽、水等各種流體，如石油及天然氣的鉆探開采與輸送鍋爐的沸水與蒸汽管道，一般的水煤氣管道，化工部門一般用管道化方式生產(chǎn)與運(yùn)輸各種化工產(chǎn)品。所以，鋼管被稱為工業(yè)的“血管”。鋼管作為結(jié)構(gòu)管大量的應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)和建筑工業(yè)，如用于制作房架、塔吊、各種車軸的構(gòu)架等；鋼管還作為中空的零件毛坯用于制造滾動(dòng)軸承、液壓支柱、液壓缸筒體、空心軸、花鍵套等等。這既節(jié)約金屬又節(jié)省加工工時(shí)；鋼管又是國防工業(yè)中的重要材料，如用于制造槍管，炮筒及其他武器。鋼管按生產(chǎn)方式可分為：熱軋（擠壓）、焊接和冷加工三類。按用途可分為：輸送管（用于輸送液體和一些固體）、結(jié)構(gòu)管（用來制作各種機(jī)器零件以及構(gòu)筑物架體）、石油管（鉆桿、石油管等）、熱交換用管（包括低中壓鍋爐用無縫管、高壓鍋爐用無縫管等）、其它用管。按橫斷面形狀可分為圓管和異形管等等。1.2無縫鋼管市場分析與前景展望在新中國成立時(shí)，我國不能生產(chǎn)無縫鋼管。1953年10月27日，鞍鋼無縫鋼管廠成功軋出我國第一根無縫鋼管以來，從此結(jié)束我國不能生產(chǎn)無縫鋼管的歷史。以后產(chǎn)量逐年增長，2008年，全國無縫鋼管產(chǎn)量達(dá)到2000萬噸，成為世界無縫鋼管生產(chǎn)大國?，F(xiàn)在我國無縫鋼管技術(shù)裝備種類、規(guī)格齊全。具體看來，熱軋無縫鋼管裝備：自1953年建成投產(chǎn)φ140㎜自動(dòng)軋管機(jī)組以來，陸續(xù)開發(fā)、研制、設(shè)計(jì)、制造、建成投產(chǎn)一大批小型（φ50～φ100㎜）穿孔機(jī)和自動(dòng)、三輥、連軋、圓盤等連軋機(jī)組，并先后引進(jìn)一批頂管、大型自動(dòng)、擴(kuò)管、三輥軋管機(jī)組，后期又引進(jìn)一批先進(jìn)的三輥、連軋、圓盤等連軋機(jī)組，現(xiàn)有（含在建）的熱軋成品無縫鋼管機(jī)組約9大類38套，即連軋管、自動(dòng)軋管、周期軋管、熱擴(kuò)管、精密軋管、圓盤軋管、頂管、擠壓管和行星軋管機(jī)組，產(chǎn)品外徑φ21.3㎜～φ1100㎜，設(shè)計(jì)能力504～514萬噸。應(yīng)該說，目前我國時(shí)世界熱軋管機(jī)組的種類和規(guī)格最齊，是世界熱軋無縫鋼管最新～最先進(jìn)機(jī)組的總匯，是世界最新裝備、機(jī)組的實(shí)現(xiàn)地。現(xiàn)代化的無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)除要求無縫鋼管生產(chǎn)實(shí)行集中化、專業(yè)化生產(chǎn)外，還應(yīng)具有獨(dú)立的煉鋼精煉和連鑄生產(chǎn)系統(tǒng)，以提供優(yōu)質(zhì)、低成本的管坯；還要有2～3套不同規(guī)格的連軋管機(jī)組（至少有1套產(chǎn)量高、質(zhì)量好的連軋管機(jī)組），以及相應(yīng)的加工設(shè)備，如熱處理設(shè)備及管加工設(shè)備等。生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在70萬噸以上。目前，我國已形成了天津集團(tuán)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、攀鋼集團(tuán)成都鋼鐵有限責(zé)任公司、包鋼鋼聯(lián)股份有限公司、衡陽華菱鋼管（集團(tuán)）有限公司、鞍鋼新鋼鐵有限責(zé)任公司、湖北新冶鋼有限公司等7家無縫鋼管生產(chǎn)主體企業(yè)，他們均具備獨(dú)立煉鋼和連鑄管坯生產(chǎn)體系，多套軋管機(jī)組及相應(yīng)的熱處理和管加工等深加工設(shè)備。這7家企業(yè)擁有的25套無縫鋼管生產(chǎn)機(jī)組僅占全國無縫鋼管機(jī)組數(shù)量的10%左右，但是生產(chǎn)能力已超過390萬噸，占全國總生產(chǎn)能力的48%左右。其中天津鋼管集團(tuán)有限公司和寶山鋼鐵股份有限公司的產(chǎn)量超過100萬噸，產(chǎn)品大量出口，成為在國際上有影響的無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)。從以上兩方面情況可以看出：我國無縫鋼管裝備現(xiàn)狀處于少數(shù)生產(chǎn)主體企業(yè)擁有現(xiàn)代化高水平裝備和大量鋼管企業(yè)擁有落后機(jī)組并存的局面，先進(jìn)和較先進(jìn)的生產(chǎn)能力只占總生產(chǎn)能力的52%左右，裝備結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)還很重。其次，我國專用管的消費(fèi)比例約占總消費(fèi)量的40%，主要為油井管、低中壓鍋爐管、高壓鍋爐管、液壓支柱管、管線管、地質(zhì)管等。其中用量較大的品種為油井管、高壓鍋爐管和低中壓鍋爐管等。而這些超大直徑的厚壁無縫鋼管目前還主要依靠進(jìn)口。所以，有必要在有條件的情況下建設(shè)大規(guī)格厚壁無縫鋼管廠。1.3包頭地區(qū)建廠的必要性與可行性分析⑴地理優(yōu)勢包頭位于祖國北疆，內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，北部靠近蒙古國，南臨黃河，東西與沃野千里的土默特平原和河套平原接，陰山山脈橫亙中部。⑵礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源種類繁多，蘊(yùn)藏豐富。已發(fā)現(xiàn)各種礦物74種，有金屬、非金屬、非金屬能源等14個(gè)礦產(chǎn)類型。目前已有稀土、鈮、鐵、煤炭、黃金等17種礦產(chǎn)的儲(chǔ)量列入國家儲(chǔ)量平衡表。金屬礦產(chǎn)有鐵、稀土、鈮、鉭、金、錳、銅等30個(gè)礦種，其中鐵礦分布最廣，儲(chǔ)量最多，已探明儲(chǔ)量為12143億t。稀土資源得天獨(dú)厚,儲(chǔ)量達(dá)1億t以上,占全國總儲(chǔ)量97%，是世界上少見的稀土礦。非金屬礦產(chǎn)資源有石灰石、白云巖、脈巖、螢石、石棉、云母等40個(gè)礦種。能源礦產(chǎn)有煤、油頁巖等。⑶交通條件包頭市的交通四通八達(dá)，在國家交通總體規(guī)劃中處于交通樞紐地位，目前有內(nèi)陸第一條高速公路——呼包高速公路，對101國道實(shí)行南北繞行，對210國道進(jìn)行改造和立交建設(shè)，對機(jī)場進(jìn)行擴(kuò)建。包頭作為連接華北、西北、西南的交通樞紐，京包、包蘭、包神、神延鐵路，110、210國道和規(guī)劃中的包頭至海口、丹東至拉沙等高等級公路在此交匯。⑷水資源包頭市區(qū)可利用的供水水源有:地下水資源、水庫水和黃河水。包頭市及近郊范圍內(nèi)的地下水多年平均補(bǔ)給資源量為1126×108m3/a；水庫可向城市提供5×104m3/d，作為城市自來水公司季節(jié)性調(diào)節(jié)水源；目前包頭市在黃河昭君墳段和磴口段取黃河水量為1157×108m3/a作為城市供水(包括包鋼用水)。綜合地下水和地表水，現(xiàn)包間市區(qū)可利用的水資源量為3⑸政策扶持隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，一些重要工程及重點(diǎn)工程都需要大口徑的無縫鋼管，例如：西氣東輸，南水北調(diào)等等。同時(shí)，國家也給出了一系列的優(yōu)惠政策?；谝陨蠋c(diǎn)在包頭地區(qū)建立φ400無縫鋼管是非常有必要同時(shí)也是可行的。第二章：生產(chǎn)大綱及工藝流程的確定2.1產(chǎn)品方案及金屬平衡表的編制產(chǎn)品方案是設(shè)計(jì)任務(wù)書中的主要內(nèi)容之一，是進(jìn)行車間設(shè)計(jì)時(shí)制訂產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程、確定軋機(jī)組成和選擇各項(xiàng)設(shè)備的主要依據(jù)。產(chǎn)品方案一經(jīng)確定，車間的類型及性質(zhì)即已確定。編制一個(gè)車間的產(chǎn)品方案一般是由下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)負(fù)責(zé)的，由有關(guān)部門根據(jù)對擬建車間的要求在設(shè)計(jì)任務(wù)書中作出明確的規(guī)定，但在我國有時(shí)編制產(chǎn)品方案也由設(shè)計(jì)部門來考慮。產(chǎn)品方案的主要內(nèi)容包括：⑴車間生產(chǎn)的鋼種和生產(chǎn)規(guī)模；⑵各類產(chǎn)品的品種和規(guī)格；⑶各類產(chǎn)品的數(shù)量和其在總產(chǎn)量中占的比例等。表1—1：φ400㎜無縫鋼管廠的產(chǎn)品方案 順序產(chǎn)品名稱規(guī)格代表鋼種、鋼級所占比例1低中壓鍋爐管φ194～426×7.00～40.0010；2020%2高壓鍋爐管φ219～426×7.00～40.0020G;12Gr/MoVG;15GrMoG4%3平端套管φ177.8～339.7×6.91～31.75J55;K55;N8015%4液壓支架管φ180～426×7.00～40.0027SiMn;30MnNbRE3%5氣瓶管φ219～325×7.00～40.0037Mn;34Mn2V;34GrMo44%6結(jié)構(gòu)管φ180～426×7.00～40.0020;Q235;St5220%7流體管φ180～426×7.00～40.0020;Q235;St5210%8石化用管φ219～325×7.00～40.0015GrMo4%9低溫管道管φ219～325×7.00～40.0016MnDG;09Mn2VDG10%10管線管φ177.8～339.7×6.91～31.75X42;X526%11方矩形管方形：140×140～320×32020;Q2354%矩形：180×360～100×220參照同類車間設(shè)計(jì)及生產(chǎn)資料。結(jié)合具體工藝設(shè)備特點(diǎn)，選定各種金屬消耗比例，確定系數(shù)，即可制訂金屬平衡表。表1—2：低中壓鍋爐管金屬平衡表鋼種管坯T金屬消耗廢料總計(jì)成品管TK燒損軋廢切頭尾T%T%T%T%201.1230.02812.50.02812.50.0575.10.113510.11.011.112.2軋鋼生產(chǎn)工藝過程制定正確制訂工藝過程是軋鋼車間工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。制訂軋鋼生產(chǎn)工藝過程的首要目的是為了獲得質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品，其次要在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上追求軋機(jī)的高產(chǎn)量，并能做到降低各種原料、材料消耗，降低產(chǎn)品成本。因此，正確制訂產(chǎn)品工藝過程，對于工藝過程合理化，對于充分發(fā)揮軋機(jī)作用具有重要意義。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗是制訂產(chǎn)品工藝過程的總要求。按照制定權(quán)限和使用范圍的不同，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可以分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、部標(biāo)準(zhǔn)（YB）、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）等幾種。但無論哪種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一般都應(yīng)包括下列內(nèi)容：規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)也稱品種標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定鋼材應(yīng)有的斷面形狀、尺寸大小及允許偏差，并且附有供使用參考的有關(guān)參數(shù)。有時(shí)也規(guī)定某些產(chǎn)品的性能、試驗(yàn)于交貨驗(yàn)收的某些特殊要求。性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有關(guān)金屬的化學(xué)成分、物理機(jī)械性能、熱處理性能、晶粒度?？垢g性、工藝性能及其他特殊性能要求等。這是對成品鋼材內(nèi)部質(zhì)量的基本要求。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定做試驗(yàn)是的取樣部位，試樣形狀和大小，試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)方法等內(nèi)容。交貨標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼材交貨、驗(yàn)收時(shí)的包裝、標(biāo)志（如打印、涂色等）方法及部位等有關(guān)內(nèi)容。盡管由若干工序組成的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程時(shí)比較復(fù)雜的，但工序的取舍不是任意的。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要掌握制訂工藝過程的原則，正確地選擇工序內(nèi)容和確定各個(gè)基本工序的主要參數(shù)，以達(dá)到獲得產(chǎn)量高、質(zhì)量好、消耗低的目的。制訂工藝過程的主要依據(jù)是：產(chǎn)品的技術(shù)條件通常在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了鋼材品種規(guī)格、技術(shù)條件、產(chǎn)品性能檢驗(yàn)等內(nèi)容。但技術(shù)要求則是其主要方面，它對產(chǎn)品的質(zhì)量要求，即它對產(chǎn)品的幾何形狀與尺寸精確度，鋼的內(nèi)部組織與性能以及表面質(zhì)量都做出了明確的規(guī)定，顯然，產(chǎn)品的技術(shù)要求是制訂工藝過程的首要依據(jù)。它是我們組織生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)。鋼種的加工工藝性能鋼的加工工藝性能包括了鋼的變形抗力、塑性、導(dǎo)熱性以及形成缺陷的傾向性等內(nèi)容，它反映了金屬在加工過程中的難以程度，決定并影響了我們對金屬采用何種加工方式和方法，決定并影響了我們選擇工序內(nèi)容和確定工藝參數(shù)。因此，鋼的加工工藝性能是制訂工藝過程的重要依據(jù)。生產(chǎn)規(guī)模大小一般生產(chǎn)規(guī)模大小有兩個(gè)含義，即企業(yè)規(guī)模的大小和品種批量的多少。企業(yè)規(guī)模的大小決定了工藝過程中是采用熱裝錠還是冷裝錠作業(yè)的問題，是一次成才還是二個(gè)階段生產(chǎn)的問題。至于批量的多少主要反映在選取設(shè)備的技術(shù)水平、產(chǎn)品成本的高低上，而對產(chǎn)品的工藝過程無顯著影響。生產(chǎn)成本成本是生產(chǎn)效果的綜合反映，是各種因素影響的結(jié)果。一般鋼的加工工藝性能愈差產(chǎn)品的技術(shù)要求愈高，其生產(chǎn)工藝過程就愈復(fù)雜，生產(chǎn)過程中金屬、燃料、電力、勞動(dòng)力等各種消耗也愈高，產(chǎn)品成本必然會(huì)相應(yīng)提高。反之，則產(chǎn)品成本下降。成本的高低在一定程度上也是工藝過程是否合理的反映。工人的勞動(dòng)條件工藝過程中所采用的工序保證生產(chǎn)安全，不危及勞動(dòng)者的身體健康，不造成環(huán)境污染。否則，應(yīng)采取妥善的防護(hù)措施。2.2.1原料準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備的內(nèi)容包括表面缺陷的清理，表面氧化鐵皮的消除和原料的預(yù)先熱處理等。鋼錠、鋼坯或連鑄坯表面會(huì)存在各種缺陷（如結(jié)巴、折疊、裂紋、氣泡等），如不在軋制前后加以清理去除，會(huì)在軋制過程中延伸、擴(kuò)大，嚴(yán)重影響成品的質(zhì)量及產(chǎn)品的合格率。因此，有必要對原料進(jìn)行表面清理。清理表面的缺陷的方法很多，對碳素鋼一般常用風(fēng)鏟清理和火焰清理；對于合金鋼，由于表面容易淬硬，一般采用砂輪清理或機(jī)床刨削清理（剝皮）等。根據(jù)情況某些高碳鋼和合金鋼也可以用風(fēng)鏟或火焰清理，但在火焰清理前往往要對鋼坯進(jìn)行不同溫度的預(yù)熱。每種清理方法都有各自的操作規(guī)程。因此，綜上所述，對于φ400的低中壓鍋爐管所選用的20鋼來說可選用火焰清理的方式。氧化鐵皮清除的目的在于暴露表面缺陷便于檢查、光潔表面和減少下道工具的磨損。清除表面氧化鐵皮的方法有機(jī)械法和化學(xué)法兩種。機(jī)械清除金屬材料損耗少，勞動(dòng)條件好，氧化鐵皮也可回收，但表面清理不夠徹底。而用化學(xué)方法清除表面氧化鐵皮保證的清除質(zhì)量，但金屬和其他材料消耗增加，勞動(dòng)條件和工作環(huán)境也隨之惡化，故一般只適用于合金鋼生產(chǎn)或成品質(zhì)量要求很高的情況。對管坯質(zhì)量的要求包括對管坯表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、幾何尺寸與外形都有一定的要求。管坯表面質(zhì)量直接影響成品管外表面質(zhì)量，因此，管坯在交貨前應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真檢查，表面不得有肉眼可見的裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜、針孔等缺陷存在，對于上述的局部缺陷應(yīng)及時(shí)清理，但清除深度不得大于公稱直徑的5%，寬度不得小于深度的6倍，清理處應(yīng)圓滑無棱角，且同一截面最大清理處只能有1處。管坯內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)通常采用低倍組織。管坯的低倍組織中不應(yīng)有肉眼可見的白點(diǎn)、縮孔殘余、分層、裂紋、氣泡、夾雜、翻毛等缺陷。對于碳素鋼圓管坯，允許存在的低倍組織缺陷，如一般疏松、中心疏松、偏析應(yīng)各不大于3級，皮下氣泡和皮下夾雜深度不得大于2㎜；對合金鋼圓管坯，允許存在的低倍組織缺陷，如一般疏松、中心疏松、偏析應(yīng)各不大于2.5級，不允許存在皮下氣泡；對于一些特殊合金鋼管坯還要求檢驗(yàn)高倍組織。對管坯的幾何尺寸與外形有如下要求：管坯外徑。不同規(guī)格管坯分軋坯、鍛坯，按不同的外徑公差交貨。橢圓度。橢圓度不得大于直徑公差的0.75倍。長度。分為通常長度或定尺長度。定尺長度允許偏差為±50㎜。彎曲度。管坯每米彎曲度≤6㎜，總彎曲度≤總長度的0.6%。段部斜切度。段部斜切度不大于3°。2.2.2原料加熱鋼在高溫時(shí)大部分鋼種是單相的固溶體，變形抗力小，容易實(shí)現(xiàn)軋制變形而且變形均勻，具有再結(jié)晶所需要的溫度條件。所以熱軋是軋鋼生產(chǎn)的主要方式之一，金屬加熱則成了軋鋼生產(chǎn)工藝過程的重要影響工序。2.2.2.1加熱溫度在軋鋼之前，要將原料進(jìn)行加熱，其目的在于提高鋼的塑性，降低變形抗力及改善金屬內(nèi)部組織和性能，以便于軋制加工。這就是說，一般要將鋼加熱到奧氏體單相固溶體組織的溫度范圍內(nèi)，并使其具有較高的溫度和尺夠的時(shí)間以均化組織及溶解碳化物，從而得到塑性高、變形抗力低、加工性能好的金屬組織。一般為了更好地降低變形抗力和提高塑性，加工溫度應(yīng)盡量高一些好。但是高溫及不正確的加熱制度可能引起鋼的強(qiáng)烈氧化、脫碳、過熱、過燒等缺陷，降低鋼的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致廢品。因此，鋼的加熱溫度主要應(yīng)根據(jù)各種鋼的特性和壓力加工工藝要求，從保證鋼材質(zhì)量和產(chǎn)量出發(fā)進(jìn)行確定。加熱溫度的選擇應(yīng)依鋼種不同而不同。對于碳素鋼，最高加熱溫度應(yīng)低于固相線100～150℃；加熱溫度偏高，時(shí)間偏長，會(huì)使奧氏體晶粒過分長大，引起晶粒之間的結(jié)合力減弱，鋼的機(jī)械性能變壞，這種缺陷稱為過熱。過熱的鋼可以用熱處理的方法來消除其缺陷。加熱溫度過高，或在高溫下時(shí)間過長，金屬晶粒除長的很粗大外，還使偏析夾雜富集的晶粒邊界發(fā)生氧化或熔化，在軋制時(shí)金屬經(jīng)受不住變形，往往發(fā)生碎裂或崩裂，有時(shí)甚至一受碰撞即行碎裂，這種缺陷稱為過燒。過燒的金屬無法進(jìn)行補(bǔ)救，只能報(bào)廢。過燒實(shí)質(zhì)上是過熱的進(jìn)一步發(fā)展，因此，防止過熱即可防止過燒。隨著鋼中含碳量及某些合金元素的增多，過燒的傾向性亦增大。高合金鋼由于其晶界物質(zhì)和共晶體容易熔化而特別容易過燒。過熱敏感性最大的是鉻合金鋼，鎳合金鋼以及含鉻和鎳的合金鋼。某些鋼的加熱及過燒溫度如表2—1表2—1—某些鋼的加熱及過燒溫度鋼種加熱溫度/℃過燒溫度/℃碳素鋼W（c）=1.5﹪10501140碳素鋼W（c）=1.1﹪10801180碳素鋼W（c）=0.9﹪11201220碳素鋼W（c）=0.7﹪11801280碳素鋼W（c）=0.5﹪12501350碳素鋼W（c）=0.2﹪13201470碳素鋼W（c）=o.1﹪13501490硅錳彈簧鋼12501350鎳鋼W（Ni）=3％12501370W（Ni,Cr）=8％鎳鉻鋼12501370鉻釩鋼12501350高速鋼12801380奧氏體鎳鉻鋼13001420因此，根據(jù)Fe—Fe3C相圖，對于低中壓鍋爐管選用的20鋼，其屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，含碳量W（c）=0.17～0.24％，確定其加熱溫度范圍為800℃～1250℃.采用熱裝錠裝爐，其加熱溫度的下限為800℃2.2.2.2加熱速度確定鋼的加熱速度時(shí)，必須考慮到鋼的導(dǎo)熱性。這一點(diǎn)對于合金鋼和高碳鋼坯（尤其是鋼錠）更加顯得重要。很多合金鋼和高碳鋼在500～600℃以下塑性很差。如果突然將其裝入高溫爐中，或者加熱速度過快，則由于表層和中心溫度差過大而引起的巨大熱應(yīng)力，加上組織應(yīng)力和鑄造應(yīng)力，往往會(huì)使鋼錠中部產(chǎn)生“穿孔”開裂的缺陷（常伴有巨大響聲，故常稱為“響裂”或“炸裂”）。因此，加熱導(dǎo)熱性和塑性都較差的鋼種，例如高速鋼、高錳鋼、軸承鋼、高硅鋼、高碳鋼等，應(yīng)該放慢加熱速度，尤其是在600～650℃以下要特別小心。加熱到700℃以上的溫度時(shí)，鋼的塑性已經(jīng)很好，就可以用盡可能快的速度加熱。應(yīng)該指出，大的加熱速度不僅可以提高生產(chǎn)能力，而且可防止或減輕某些缺陷，如氧化、脫碳及過熱等。允許的最大加熱速度，不僅取決于鋼種的導(dǎo)熱性和塑性，還取決于原料的尺寸和外部形狀。顯然，尺寸愈小，允許的加熱速度愈大。此外，生產(chǎn)上的加熱速度還常常受到爐子結(jié)構(gòu)、供熱能力及加熱條件的限制。對于普碳鋼之類的多數(shù)鋼種，一般只要加熱設(shè)備許可，就可以采用盡可能快的加熱速度。但是，不管如何加熱，一定要保證原料各處都能均勻加熱到所需要的溫度，并使組織成分較為均勻化，這也是加熱的重要任務(wù)。如果加熱不均勻，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且在生產(chǎn)中往往引起事故，損壞設(shè)備。因此，一般在加熱過程中往往會(huì)分為三個(gè)階段，即預(yù)熱階段（低溫階段）、加熱階段（高溫階段）及均熱階段。在低溫階段（700～800℃以下）要放慢加熱速度以防開裂；到700～圖2—1加熱速度圖示2.2.2.3加熱時(shí)間加熱時(shí)間指金屬加熱到加工要求溫度所需要的時(shí)間。加熱時(shí)間長短不僅影響爐子產(chǎn)量，也影響鋼材質(zhì)量。所以合理確定加熱時(shí)間對于實(shí)現(xiàn)正確加熱、提高爐子產(chǎn)量，保證加熱質(zhì)量和改善爐子的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有重要意義。加熱時(shí)間與鋼種、坯料尺寸和形狀、鋼料在爐子擺法、爐型結(jié)構(gòu)以及裝爐溫度等因素有關(guān)。確定加熱時(shí)間除進(jìn)行理論計(jì)算外，還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行估算的方法。實(shí)際上運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)資料是當(dāng)前設(shè)計(jì)中確定加熱時(shí)間常用的方法。管坯的加熱時(shí)間可用下式估算：τ=KDp式中：τ—管坯加熱時(shí)間，min；Dp—管坯直徑或邊長，cm;K—管坯的單位加熱時(shí)間，min/cm。國外資料提供是的環(huán)形爐的K值見表2—2所示。K值的大小反映出加熱速度的大小和對管坯內(nèi)外溫度均勻性的要求。加熱速度慢則K值大，對管坯內(nèi)外溫度均勻要求高（圖2—2），則K值也大。K值也是一個(gè)條件函數(shù)，它與鋼種、管坯規(guī)格、爐型、燃料種類和爐子操作制度有關(guān)。圖2—2計(jì)算的溫度制度曲線圖表2—2環(huán)形爐的K值鋼種K×cm/min鋼種K×cm/min碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼5～6.5軸承鋼6～8合金結(jié)構(gòu)鋼6～7不銹鋼、高合金鋼7～10中合金鋼6.5～8所選用的管坯直徑為Dp=270㎜，所以由公式可得：τ=KDp=6×27=162min管坯在從加熱爐運(yùn)往穿孔機(jī)的過程中有溫降，在穿孔時(shí)會(huì)因變形熱的作用而導(dǎo)致毛管升溫。據(jù)此，管坯出爐溫度應(yīng)等于毛管穿出溫度減去穿孔時(shí)的溫升，再加上從加熱爐運(yùn)往穿孔機(jī)過程中的溫降。通常，車間設(shè)計(jì)合理的機(jī)組，管坯從加熱爐運(yùn)往穿孔機(jī)過程中的溫降為20～30℃；碳素鋼穿孔時(shí)的溫升約為20～30℃；而高合金鋼穿孔時(shí)的溫升高達(dá)50～2.2.3工藝流程的制定 合格管坯→火焰切割/折斷機(jī)折斷→環(huán)形加熱爐加熱→熱定心機(jī)定心→1#穿孔機(jī)穿孔→2#穿孔機(jī)延伸→毛管內(nèi)噴抗氧化劑→自動(dòng)軋管機(jī)軋制→均整機(jī)均整→再加熱爐再加熱→高壓水除鱗→12架三輥定徑機(jī)定、減徑→3#冷床冷卻→4#或5#冷床冷卻→矯直機(jī)矯直→吹灰裝置吹灰→漏磁探傷裝置探傷→切管機(jī)切頭、切尾、切定尺→人工檢查、尺寸測量→水壓試驗(yàn)→測長、稱重、噴標(biāo)記→人工打捆→入成品倉庫工藝流程描述：管坯由煉鋼連鑄車間和軌梁廠提供。其長度是7.0～8.0m。管坯入廠后，按鋼種、規(guī)格存放在管坯庫內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃確定管坯規(guī)格、鋼種，在水壓機(jī)上折成定尺，由吊車吊到環(huán)形加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱。當(dāng)加熱溫度達(dá)到1250～1280℃后由出料機(jī)將管坯夾出，由傳送輥送到熱定心機(jī)前進(jìn)行前端定心。定心后的管坯由輸送輥送往穿孔機(jī)進(jìn)行穿孔，在軋輥、頂頭和導(dǎo)板的作用下軋成空心毛管。然后被后臺(tái)的翻料機(jī)拋出，進(jìn)入延伸機(jī)。在延伸機(jī)上?？招拿艿玫竭M(jìn)一步延伸和少量擴(kuò)徑。從延伸機(jī)后臺(tái)拋出的毛管噴入抗氧化劑，然后由受料槽送入軋管機(jī)前進(jìn)行毛管軋制，軋制兩道次。軋第一道結(jié)束后，導(dǎo)向頂頭落下，沿滑槽落在頂頭更換裝置下部冷卻，毛管被機(jī)架內(nèi)的回送輥送到前臺(tái)受料槽內(nèi)，將管子翻轉(zhuǎn)90°2.3軋制表計(jì)算2.3.1軋制表的作用熱軋鋼管生產(chǎn)的軋制表，就是分配各道的延伸，確定各道的橫剖面形狀，是工具設(shè)計(jì)的依據(jù)。無縫鋼管熱軋生產(chǎn)的特點(diǎn)是機(jī)組的形式一經(jīng)選定，道次也基本確定了，因此合理的延伸分配在于保證產(chǎn)品質(zhì)量，協(xié)調(diào)各軋機(jī)的節(jié)奏時(shí)間和降低消耗，而不是簡單地減少道次。編制軋制表是以成品管的鋼種、規(guī)格為依據(jù)，從車間現(xiàn)有的設(shè)備、工具和坯料規(guī)格出發(fā)，合理分配各道次的變形量，計(jì)算出相應(yīng)的毛管尺寸、坯料尺寸、工具的主要尺寸和軋機(jī)的主要調(diào)整參數(shù)等。軋制表編得正確與否，將影響整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)能力、鋼管的質(zhì)量、工具壽命、能源及其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。編制后還應(yīng)驗(yàn)算主要設(shè)備強(qiáng)度，測定驗(yàn)算各軋機(jī)上的節(jié)奏時(shí)間。如個(gè)別機(jī)組的節(jié)奏時(shí)間過長，或設(shè)備強(qiáng)度、能力不足，則應(yīng)重新分配變形量，消除薄弱環(huán)節(jié)。2.3.2軋制表計(jì)算成品規(guī)格為φ325×10㎜，按逆軋順序進(jìn)行計(jì)算。⑴確定鋼管熱狀態(tài)尺寸。外徑：壁厚：式中：、—成品管相應(yīng)冷尺寸外徑、壁厚；—熱膨脹系數(shù)，（1+t）的值與金屬的終軋溫度有關(guān)，一般取1.010～1.013范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)中取1.012。經(jīng)計(jì)算得：′=328.9㎜；′=10.12㎜⑵張力減徑。由張力減徑機(jī)出來的鋼管外徑和壁厚是成品管的熱尺寸。鋼管外徑：=′=328.9㎜軋后壁厚：=′=10.12㎜減徑量： 減徑率：減壁率：無張力減徑是管壁增厚量：減徑機(jī)的延伸系數(shù)：經(jīng)計(jì)算得：=24.8㎜；=93%;=1.1%⑶軋后荒管外徑：軋后荒管壁厚：軋后內(nèi)徑：延伸系數(shù)：經(jīng)計(jì)算得：=353.7㎜；=10.229(10.011)㎜；=333.24㎜;=4.7⑷穿孔毛管外徑：穿孔毛管內(nèi)徑：一般=5～12㎜，本設(shè)計(jì)取10㎜。穿孔毛管壁厚：穿孔頂頭直徑：，=2.0～4.0，本設(shè)計(jì)取3.0經(jīng)計(jì)算得：=257.2㎜；=10㎜；=123.6㎜；=4.6㎜⑸管坯直徑：=(1.03～1.05)；=264.9～270.06㎜,∴坯料直徑=270㎜。管坯長度：Lp=式中：—生產(chǎn)所需的管坯長度，㎜；—成品管長度；—每根熱軋管的倍尺數(shù)； —切頭切尾長度，㎜；—考慮管坯加熱時(shí)燒損的系數(shù)，對環(huán)形爐=0.98～0.99穿孔機(jī)的延伸系數(shù)：經(jīng)計(jì)算得：=2.456，∴取=2.5m，=1.1。2.4鋼的軋制2.4.1影響鋼的軋制因素軋鋼工序的兩大任務(wù)是精確成型及改善組織和性能，因此軋制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。在精確成型方面，要求產(chǎn)品形狀正確、尺寸精確、表面光潔。對精確成型有決定性影響的因素是軋輥孔型設(shè)計(jì)（包括輥型設(shè)計(jì)及壓下規(guī)程）和軋機(jī)調(diào)整。變形溫度、速度規(guī)程（通過對變形抗力影響）和軋輥工具的磨損等也對精確成型產(chǎn)生很重要的影響。為了提高產(chǎn)品尺寸的精度，必須加強(qiáng)工藝控制，這就不僅要求孔型設(shè)計(jì)、壓下規(guī)程比較合理，而且也要盡可能保持軋制變形條件穩(wěn)定，主要是溫度、速度及前后張力等條件的穩(wěn)定。對改善鋼材性能方面有決定影響的因素是變形的熱動(dòng)力因素，這其中主要是變形溫度、速度和變形程度。所謂變形程度主要體現(xiàn)在壓下規(guī)程和孔型設(shè)計(jì)，因此，壓下規(guī)程、孔型設(shè)計(jì)也同樣對性能有重要影響。變形規(guī)程與應(yīng)力狀態(tài)對產(chǎn)品組織性能的影響。一般來說，變形程度愈大，三向壓應(yīng)力狀態(tài)愈強(qiáng)，對熱軋鋼材的組織性能就愈有利，這是因?yàn)椋孩僮冃纬潭却?，?yīng)力狀態(tài)強(qiáng)有利于破碎合金鋼錠的枝晶偏析及碳化物，即有利于改變其鑄態(tài)組織。在珠光體鋼、鐵素體鋼及過共析碳素鋼中，其枝晶偏析比較容易破壞；而某些馬氏體、萊氏體及奧氏體等高合金鋼鋼錠，其柱狀晶發(fā)達(dá)并有碳化物及萊氏體晶殼，甚至在高溫時(shí)平衡狀態(tài)就有碳化物存在，這種組織只依靠退火是無法破壞的，就是采用一般軋制過程也難以完全擊碎。因此，需要采用鍛造和軋制，以較大的總變形程度（愈大愈好）進(jìn)行加工，才能充分破碎鑄造組織，使組織細(xì)密，碳化物分布均勻。②為改善機(jī)械性能，必須改造鋼錠或鑄坯的鑄造組織，使鋼材組織致密。因此，對一般鋼種也要保證一定的總變形程度，即保證一定的壓縮比。③在總變形程度一定時(shí)，各道變形量的分配（變形分散度）對產(chǎn)品質(zhì)量也有一定影響。從產(chǎn)量、質(zhì)量觀點(diǎn)出發(fā)，在塑性允許的條件下，應(yīng)該盡量提高每道的壓下量，并同時(shí)控制好適當(dāng)?shù)慕K軋壓下量。在這里，主要的是考慮鋼種再結(jié)晶的特性，如果是組織要求細(xì)致均勻的晶粒度，就必須避免落入使晶粒粗大的臨界壓下量范圍內(nèi)。變形溫度、速度對產(chǎn)品組織性能的影響。軋制溫度規(guī)程要根據(jù)有關(guān)塑性、變形抗力和鋼種特性來確定，以保證產(chǎn)品正確成型，不出裂紋、組織性能合格及力能消耗少。軋制溫度的確定主要包括開軋溫度和終軋溫度的確定。鋼坯生產(chǎn)時(shí)，往往并不要求一定的終軋溫度，因而開軋溫度應(yīng)在不影響質(zhì)量的前提下盡量提高。鋼材生產(chǎn)往往要求一定的組織性能，故要求一定的終軋溫度。因而，開軋溫度的確定必須以保證終軋溫度為依據(jù)。一般來說，對于碳素鋼的加熱溫度最高溫度常低于固相線100～200℃軋制終了溫度因鋼種不同而不同，它主要取決于產(chǎn)品技術(shù)要求中規(guī)定的組織性能。如果該產(chǎn)品可能在熱軋以后不經(jīng)熱處理就具有這種組織性能，那么終軋溫度的選擇更應(yīng)以獲得所需要的組織性能為目的。在軋制亞共析鋼時(shí)，一般終軋溫度應(yīng)該高于Ar3線約50～100℃，以便在終軋以后迅速冷卻到相變溫度，獲得細(xì)致的晶粒組織。若終軋溫度過高，則會(huì)得到粗晶組織和低的機(jī)械性能。反之，若終軋溫度低于Ar3線，則有加工硬化產(chǎn)生，使強(qiáng)度提高而伸長率下降。究竟終軋溫度應(yīng)該比Ar3線高出多少？這在其他條件相同的情況下主要取決于鋼種特性和鋼材品種。對于含Nb、Ti、V等合金元素的低合金鋼，由于再結(jié)晶較難，一般終軋溫度可以提高（例如﹥950如果亞共析鋼在熱軋以后還要進(jìn)行熱處理，終軋溫度可以低于Ar3。軋制過共析鋼時(shí)熱軋的溫度范圍較窄，即奧氏體溫度范圍較窄，其終軋溫度應(yīng)不高于SE線。否則，在晶粒邊界析出的網(wǎng)狀碳化物就不能破碎，使鋼的機(jī)械性能惡化。若終軋溫度過低，低于SK線，則易于析出石墨，呈現(xiàn)黑色斷口。這因?yàn)闈B碳體分解形成石墨需要兩個(gè)條件：一是緩慢冷卻以滿足滲碳體分解所需要的時(shí)間；一是鋼的內(nèi)部有顯微間隙或周圍介質(zhì)阻力小，以滿足石墨形成和發(fā)展時(shí)鋼的密度小和體積變化的要求。終軋溫度過低，有加工硬化現(xiàn)象，且隨變形程度的增加，顯微間隙也增加，這就為隨后緩冷及退火時(shí)石墨的優(yōu)先析出和發(fā)展創(chuàng)造了條件。因此過共析鋼的終軋溫度應(yīng)比SK線高出100～150℃變形速度或軋制速度對產(chǎn)品組織性能的影響。變形速度或軋制速度主要影響到軋機(jī)的產(chǎn)量，因此，提高軋制速度是現(xiàn)代軋機(jī)提高生產(chǎn)率的主要途徑之一。但是，軋制速度的提高受到電機(jī)能力、軋機(jī)設(shè)備及強(qiáng)度、機(jī)械自動(dòng)化水平及咬入條件和坯料規(guī)格等一系列設(shè)備和工藝因素的限制。要提高軋制速度，就必須改善這些條件。軋制速度或變形速度通過對硬化和再結(jié)晶的影響也對鋼材性能質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。此外。軋制速度的變化通過摩擦系數(shù)的影響，還會(huì)經(jīng)常影響到鋼材尺寸精確度等質(zhì)量指標(biāo)?？偟恼f來，提高軋制速度不僅有利于產(chǎn)量的大幅度提高，而且對提高質(zhì)量、降低成本等也都有益處。2.4.2管坯穿孔管坯在環(huán)形加熱爐中加熱到1250℃管坯穿孔方式有壓力沖孔、斜軋穿孔和推軋穿孔三種方式。壓力沖孔就是在壓力機(jī)上沖孔，首先將加熱好的方坯或鋼錠裝入圓形模中，然后壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)帶有沖頭的沖桿在管坯中心部分沖出一個(gè)圓孔。中心被擠出的金屬正好填滿方坯或圓坯和圓形模的間隙，其變形量很小，眼神系數(shù)最大不超過1.1。斜軋穿孔按照軋輥的數(shù)目可分為二輥斜軋穿孔機(jī)和三輥斜軋穿孔機(jī)。按照形狀可分為盤式穿孔機(jī)、錐形輥穿孔機(jī)和桶形輥穿孔機(jī)。推軋穿孔方式是壓力沖孔的改進(jìn)。把固定的圓錐形模改成帶圓孔型的一對軋輥。這對軋輥由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)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穿出一個(gè)圓孔。為了便于軋制，在管坯的尾端加一個(gè)后推的液壓缸，因此叫推軋穿孔。這種穿孔機(jī)使用方坯，穿出毛管較短，延伸系數(shù)不大于1.1。上述三種穿孔方式，斜軋穿孔在無縫鋼管生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。因此，對于本次設(shè)計(jì)中的穿孔方式也選用斜軋穿孔的二輥斜軋穿孔機(jī)穿孔。1891年德國曼內(nèi)斯曼兄弟發(fā)明周期式軋管機(jī)時(shí)為穿孔鋼錠，才將軋輥輥型確定下來。其特征是軋輥由導(dǎo)向、穿孔、輾軋、減徑和定徑四段組成。在穿孔和輾軋兩段之間有一個(gè)很短的柱狀段導(dǎo)衛(wèi)裝置為導(dǎo)輥。這種輥型的穿孔機(jī)稱為“曼氏穿孔機(jī)”?，F(xiàn)在常用的二輥斜軋穿孔機(jī)是斯蒂弗爾于1905年完成的自動(dòng)軋管機(jī)組中采用的。軋輥由兩個(gè)錐形體以大直徑端對接而成，即桶形輥，導(dǎo)衛(wèi)為導(dǎo)板。兩種斜軋二輥穿孔機(jī)的異同見圖2—4所示。圖2—4曼內(nèi)斯曼穿孔機(jī)與斯蒂弗爾穿孔機(jī)對比1—管坯；2—頂頭；3—軋輥；4—導(dǎo)輥；5—導(dǎo)板；6—頂頭二輥斜軋穿孔機(jī)由主機(jī)架、軋輥主傳動(dòng)、前臺(tái)和后臺(tái)組成。前臺(tái)沒有受料槽和推鋼裝置，后臺(tái)有頂桿支持和定心裝置?，F(xiàn)代化的穿孔機(jī)為提高生產(chǎn)率，頂桿在完成一根毛管的穿孔之后，與毛管一起被拔出軋制線，從毛管中抽出后，進(jìn)入循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)，經(jīng)冷卻后從軋制線另一側(cè)拔入軋制線，開始另一個(gè)工作循環(huán)。我國自動(dòng)軋管機(jī)組中的二輥斜軋穿孔機(jī)，沒有頂桿循環(huán)運(yùn)送系統(tǒng)。頂桿固定在推力支座上，在穿孔時(shí)，頂桿有推力支座支持，使頂頭處于穿孔位置。一個(gè)毛管穿完后，推力支座將頂桿送至工作位置，進(jìn)行下一根毛管的穿孔。頂桿和頂頭的結(jié)合有兩種方式，一種是頂頭用螺紋擰在頂桿的前端，頂頭因磨損或更換產(chǎn)品規(guī)格而需要更換時(shí)，連用頂桿一起更換；另一種方式是頂頭由人工置于穿孔機(jī)孔吼處的下導(dǎo)板上，頂桿由推力支座送到工作位置，當(dāng)管坯被軋輥咬入時(shí)，頂頭落在頂桿前端的頂尖上，完成穿孔一根毛管后，頂頭落在下導(dǎo)板上，由人工更換頂頭，頂桿由推力支座施出毛管。穿孔機(jī)的機(jī)架在我國有兩種結(jié)構(gòu)形式。一種是軋輥和軸承支座安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓可調(diào)整喂入角。在臥式配置軋輥的穿孔機(jī)上，轉(zhuǎn)鼓安裝在軋線兩側(cè)的牌坊內(nèi)；在立式布置軋輥的穿孔機(jī)上，轉(zhuǎn)鼓布置在機(jī)架的4個(gè)支柱之間，軋制線的上方和下方。前一種形式的穿孔機(jī)需要換輥時(shí)，打開機(jī)架上蓋，用吊車逐個(gè)吊出軋輥。后一種形式的穿孔機(jī)換輥時(shí)，先將上軋輥落坐在下軋輥上，機(jī)架上蓋打開，用吊車將上、下軋輥一次吊出。穿孔機(jī)機(jī)架上配置有導(dǎo)衛(wèi)裝置，導(dǎo)衛(wèi)與軋輥構(gòu)成近乎于封閉的空間，稱為“孔型”。我國有兩種形式的導(dǎo)衛(wèi)裝置，一種是導(dǎo)板，是最廣泛應(yīng)用的；另一種是大導(dǎo)盤，驅(qū)動(dòng)的大導(dǎo)盤直徑直徑約為軋輥直徑的兩倍，其緣面運(yùn)動(dòng)速度大于毛管軋出速度。為了適應(yīng)不同規(guī)格、材質(zhì)的毛管，穿孔機(jī)應(yīng)滿足下列基本條件：⑴兩個(gè)軋輥同向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且有較大的調(diào)整范圍。⑵軋輥傾角可調(diào)，并且有可靠的固定裝置，以保證在工作中傾角不變。⑶軋輥對稱于軋制線，可方便靈活地調(diào)整軋輥間距。⑷有可靠的后臺(tái)裝置，以保證方便地輸出毛管。二輥斜軋穿孔機(jī)的變形區(qū)。二輥斜軋穿孔機(jī)按其輥型不同可分為桶式（桶形）、菌式、盤式三種。變形區(qū)由軋輥、頂頭和導(dǎo)板（或?qū)ПP）構(gòu)成，變形區(qū)幾何參數(shù)間的關(guān)系和穿孔過程運(yùn)動(dòng)學(xué)特征基本上是相同的。在生產(chǎn)中用得最多的是桶式穿孔機(jī)，其軋輥只有送進(jìn)角，沒有輾軋角，送進(jìn)角一般在10°以下，現(xiàn)在趨向于采用大送進(jìn)角穿孔。桶式穿孔機(jī)變形區(qū)由入口錐與出口錐組成，可分為咬入段AB、穿孔段BC、均整段CD和規(guī)園段DE（見圖2—5）。圖2—5二輥穿孔機(jī)孔型在入口錐不大于4°的情況下，桶式穿孔機(jī)一般都能給坯料較大的扭轉(zhuǎn)力矩，產(chǎn)生足夠的咬入力。在頂頭前伸量適當(dāng)?shù)臈l件下，很容易實(shí)現(xiàn)一次咬入與二次咬入。但這種輥型的軋輥表面軸向分速與金屬流速不協(xié)調(diào)，在工具與金屬表面產(chǎn)生軸向與切向滑移，使管坯產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形，由此，確定φ400無縫鋼管穿孔機(jī)的送進(jìn)角為10°。2.4.3軋管機(jī)軋制根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品品種規(guī)格及各軋管機(jī)的生產(chǎn)范圍，φ400低中壓用鍋爐管生產(chǎn)用的軋機(jī)選用自動(dòng)軋管機(jī)來進(jìn)行軋制。穿孔后的毛管壁很厚，表面極不平整，有明顯的螺旋棱紋，需要進(jìn)一步加工。軋管是對管壁再加工的主要工序。自動(dòng)軋管機(jī)是過去普遍采用的軋管設(shè)備，其工作原理如圖所示。利用縱軋的方法，在橢圓形孔型中對毛管進(jìn)行軋制，其變形過程是在孔型和頂頭構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)完成的，其軋管的過程如下。圖2—6自動(dòng)軋管機(jī)工作示意圖穿孔后的毛管沿著輥道滾落下來，自動(dòng)軋管機(jī)的上下工作輥及下回送輥落下。為去除氧化鐵皮和起一定的潤滑作用需要向毛管內(nèi)拋撒工業(yè)食鹽。然后在推鋼機(jī)的幫助下將毛管送入軋輥、上軋輥和回退輥抬起，鋼管被回送輥夾住快速送回軋管機(jī)前臺(tái)。通常，在自動(dòng)軋管機(jī)上要軋制2～3道次。為了使壁厚均勻，減少外圓的橢圓度，在軋制第2道次之前需要翻轉(zhuǎn)鋼管90°。然后撒鹽和更換頂頭，一般第2道頂頭直徑比第1道頂頭直徑大1～2㎜.最后降下上軋輥和回送輥。做完上述工作后，用推鋼機(jī)再次將毛管送入自動(dòng)軋管機(jī)軋制。經(jīng)軋管機(jī)軋制后的鋼管，自動(dòng)返回到自動(dòng)軋管機(jī)前臺(tái)，翻上輥道送往均整機(jī)。2.4.4均整毛管經(jīng)軋制后，壁厚減薄，長度增加，但軋后的鋼管存在著不同程度的壁厚不均、管子不圓等。均整的任務(wù)就是輾軋鋼管的內(nèi)外表面，減小鋼管的橫向壁厚不均，消除和減小鋼管的橢圓度。鋼管通過在均整機(jī)的軋輥、頂頭和導(dǎo)板所組成的孔型中輾軋，薄壁管的擴(kuò)徑值要大于厚壁管的，由于直徑的增大而使得鋼管的長度稍有縮短。為了使生產(chǎn)能力平衡，車間中一般設(shè)有兩臺(tái)均整機(jī)，與軋管機(jī)并排布置。均整機(jī)的設(shè)備構(gòu)造、工作原理，生產(chǎn)過程與穿孔機(jī)基本相同，但完成的任務(wù)不同，因此工具形狀也不一樣。均整機(jī)的軋輥傾角不必調(diào)整，一般控制在7°左右，兩個(gè)軋輥直徑相差2～3㎜，軋制線低于機(jī)械中心線5～10㎜，使運(yùn)動(dòng)著的鋼管貼緊下導(dǎo)板，穩(wěn)定在兩軋輥與下導(dǎo)板之間，有利于提高均整質(zhì)量。軋輥一般采用冷硬鑄鐵制造。參考同類車間的技術(shù)參數(shù)，本設(shè)計(jì)中的均整機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下：主電機(jī)功率：960KW，轉(zhuǎn)速：440～950r/min，額定電壓：825V，額定電流：1270A。2.4.5定、減徑熱定、減徑機(jī)依其結(jié)構(gòu)形式分為二輥式和三輥式，均采用多機(jī)架組成，如圖所示。定徑（帶微張力）機(jī)組通常由3～14個(gè)機(jī)架組成。當(dāng)需要大減徑量時(shí)，即為減徑機(jī)和張力減徑機(jī)（簡稱減徑機(jī)），多達(dá)24～28個(gè)機(jī)架。定、減徑一般采用二輥式，微張力定徑機(jī)和張力減徑機(jī)多采用三輥式。圖2—7定、減徑機(jī)示意圖為了保證熱定、減徑后的鋼管幾何尺寸的精度和力學(xué)性能，鋼管定、減徑前的溫度視鋼種和機(jī)架數(shù)量而定，一般為（950～980）℃；定、減徑機(jī)的出口溫度一般為830～900℃。定、減徑前的荒管，需要除去在輸送和再加熱過程中所產(chǎn)生的氧化鐵皮（除鱗），以保證熱定、減徑后鋼管的表面質(zhì)量。除鱗的高壓水壓力，一般碳素鋼采用15～16MPa，合金鋼要18MPa以上，要保證除鱗效果，一般采用20MPa。高壓水除鱗對鋼管產(chǎn)生的降溫控制在10定、減徑量是定、減徑的重要工藝參數(shù)。定徑機(jī)的單架減徑量最大可達(dá)3.5%，總減徑量以不超過35%為宜，否則管壁厚及精度將不易控制。當(dāng)采用張力減徑工藝時(shí)，單架的減徑量最大可達(dá)17%，通常為6%～12%，而總減徑量可達(dá)90%。二輥定、減徑機(jī)相鄰兩機(jī)架的軋輥軸線一般正交并與地面成45°。機(jī)架結(jié)構(gòu)由早期的單片機(jī)架發(fā)展為整體籠形結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)架剛度。可調(diào)性是二輥定徑機(jī)的基本特點(diǎn)。由于兩個(gè)軋輥構(gòu)成孔型，每個(gè)軋輥的孔型包角近180°，孔型底部與側(cè)壁及開口處的速度差較大，使鋼管在變形過程中同一斷面上的速度嚴(yán)重不均，鋼管與輥?zhàn)涌仔烷g的滑動(dòng)大，影響鋼管的表面質(zhì)量；同時(shí)，為了保證軋制的順利和穩(wěn)定，在孔型側(cè)壁設(shè)計(jì)有一定斜度，減少了軋輥對鋼管的有效包絡(luò)，使生產(chǎn)出的鋼管尺寸精度相對較低。軋輥孔型加工不需要專用機(jī)床，可滿足特厚壁管的定徑需要。三輥微張力定、減徑是在沒有芯棒的情況下對荒管進(jìn)行連續(xù)多架的三輥軋制，由每架軋輥的相對運(yùn)動(dòng)速度產(chǎn)生的張力使管子在軋制力和張應(yīng)力的聯(lián)合作用下產(chǎn)生變形，管徑的減小主是在每架孔型的減徑和機(jī)架間的張力作用累積的結(jié)果，而管壁的減薄主要依賴于機(jī)架間的張力作用，同時(shí)伴隨著軋制壓力使管壁增厚的綜合結(jié)果。微張力定、減徑機(jī)由于張力系數(shù)較小，軋制壓力使管壁增厚占主導(dǎo)地位，往往表現(xiàn)出增壁的現(xiàn)象。參照同類車間，定、減徑的工藝參數(shù)如下：電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)，主電機(jī)功率：176×12KW,速度：80～800r/min（12機(jī)架三輥定徑機(jī)）；主電機(jī)功率：7×125KW，速度：500～1200r/min。2.5斜軋機(jī)力能參數(shù)計(jì)算計(jì)算各種形式斜軋機(jī)軋制功率的方法與步驟，原則上與縱軋一樣，即可根據(jù)：⑴金屬對軋輥的壓力計(jì)算；⑵單位能耗曲線計(jì)算。按金屬對軋輥的壓力計(jì)算，即根據(jù)求出的總軋制力，算出軋制力矩和軋制功率。為求總壓力，計(jì)算金屬的變形抗力和平均單位壓力，計(jì)算軋輥與軋件的接觸面積是主要環(huán)節(jié)。計(jì)算步驟與方式大體與縱軋相同，但應(yīng)注意斜軋本身所具有的一系列特點(diǎn)，例如必須引入徑向壓下量、螺距、滑移系數(shù)等參量，要考慮頂頭軸向力、接觸面積寬度變化、送進(jìn)角等因素。2.5.1變形區(qū)長度的確定變形區(qū)的長度為由入口斷面到出口斷面的距離。如圖所示。入口斷面的管坯直徑為，出口斷面的毛管直徑為，軋輥之間的最小距離為,軋輥的入口錐和出口錐的母線傾角為和，考慮送進(jìn)角時(shí)，變形區(qū)長度為：圖2—8穿孔時(shí)的變形區(qū)圖示由：=270㎜，=257.2㎜，=240㎜，=2°，=3.5°，=10°，經(jīng)計(jì)算得：L=616㎜2.5.2接觸面寬度的確定螺距：經(jīng)計(jì)算得：S=44.8㎜變形區(qū)的接觸面寬度為：對于Ⅰ區(qū)：徑向壓下量：經(jīng)計(jì)算得：㎜re=135㎜r=133.4㎜經(jīng)計(jì)算得：b=19.3㎜對于Ⅱ區(qū)：徑向壓下量：經(jīng)計(jì)算得：=13.57㎜，b=60.1㎜對于Ⅲ區(qū)：徑向壓下量：經(jīng)計(jì)算得：=9.26㎜，b=49.5㎜2.5.3變形速度的計(jì)算斜軋過程中變形速度的計(jì)算，可用下式的斯米爾諾夫公式進(jìn)行計(jì)算：對入口錐： 對于出口錐：式中：n—軋輥轉(zhuǎn)速；—軸向滑移系數(shù)；—輥腰處軋輥直徑；—坯料在軋輥入口與孔吼處的直徑；—送進(jìn)角；—軋輥輥面入口錐角與出口錐角；—毛管壁厚；—頂頭鼻部前被穿坯料的直徑；—孔吼處軋件的斷面面積；—毛管的斷面面積；經(jīng)計(jì)算得：對入口錐：=0.146m/s；對出口錐：=0.235m/s；2.5.4斜軋單位壓力的計(jì)算由于斜軋的空間力變形復(fù)雜，計(jì)算有一定的困難，因此，計(jì)算斜軋時(shí)把斜軋看成是一種連續(xù)的縱軋過程。由此，平均單位壓力一般表達(dá)式為：式中：—中間主應(yīng)力影響系數(shù)；—外摩擦影響系數(shù)；—外端影響系數(shù)；—張力影響系數(shù)；—對應(yīng)一定的變形溫度、變形速度及變形程度被軋材料的變形抗力。根據(jù)縱軋理論的研究如下結(jié)論：⑴當(dāng)變形長度l與軋件厚度h之比l/p＜1時(shí)，外摩擦對單位壓力的影響很小，=1，而外端影響較大時(shí)，＞1；⑵當(dāng)l/h＞1時(shí)，外端對單位壓力的影響很小，=1，而外端摩擦影響很大，＞1；⑶將縱軋近似看成是平面應(yīng)變，=1.15；如將斜軋穿孔近似看成是連續(xù)縱軋過程，由于不帶張力，故=1，單位壓力的定性表達(dá)式可寫成：上述三個(gè)結(jié)論也同樣使用，即⑴當(dāng)軋管的接觸寬度與管子的壁厚之比b/s＜1時(shí)，外摩擦對單位壓力的影響可忽略不計(jì)，=1。在入口錐無頂頭區(qū)，由于b/≤1(為管坯直徑)，因此，該區(qū)域單位壓力主要受外端影響，=1而＞1。⑵對于頂頭區(qū)域，如b/s＞1時(shí)，外端對單位壓力的影響可以忽略，=1，此時(shí)只考慮外摩擦影響，＞1。⑶取=1.15。2.5.4.1外摩擦影響系數(shù)的計(jì)算考慮外摩擦的影響系數(shù)，在斜軋穿孔中反映了軋輥與管體之間、管體與頂頭之間的接觸面上的摩擦條件以及軋件在變形區(qū)中幾何形狀的影響。所以是摩擦因數(shù)、管坯直徑、毛管壁厚S、接觸面寬b和徑向壓下量等的函數(shù)。采用西姆斯公式：式中：—平均接觸面寬度與平均壁厚。經(jīng)計(jì)算得：=0.872.5.4.2外端影響系數(shù)計(jì)算一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。采用斯米爾諾夫公式：對入口錐側(cè)變形區(qū)：對出口錐側(cè)變形區(qū)：式中：—入口錐及出口錐側(cè)的接觸表面的平均寬度；—管坯的平均外徑，；—毛管的平均壁厚，。經(jīng)計(jì)算得：對于入口錐側(cè)變形區(qū)：=1.6對于出口錐側(cè)變形區(qū)：=1.34經(jīng)計(jì)算得：均單位壓力：=120t總軋制力為：經(jīng)計(jì)算得：p=130t2.6頂頭軸向力的確定頂頭軸向力是由作用在頂頭尖端上和主體上的兩部分軸向力所組成，頂頭主體是由頭部、定徑段和圓柱段組成。試驗(yàn)證明：頂頭尖端的軸向力只占頂頭總軸向力的15%左右。因此，頂頭軸向力主要作用在主體上的力決定。主體上的軸向力與坯料每轉(zhuǎn)的總送進(jìn)距離有關(guān)，送進(jìn)距離越大，金屬與工具接觸面越大，作用在頂頭上的軸向力就越大。穿孔過程中與頂頭有關(guān)的重要力能參數(shù)指標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是頂頭對金屬的軸向力，這個(gè)力越大，頂桿產(chǎn)生的彎曲也越大，這樣導(dǎo)致毛管壁厚不均勻增加，另外一個(gè)指標(biāo)是頂頭的軸向力與軋輥上所受的總壓力的比值Q/p，這個(gè)比值越小，金屬對軋輥的軸向滑動(dòng)就越小，因而越有利于穿孔過程的力能條件。頂頭的軸向力為：Q=(0.22～0.33)p經(jīng)計(jì)算得：Q=35t2.6.1斜軋受力分析與力矩計(jì)算為了在設(shè)計(jì)中正確地選定傳動(dòng)軋輥所需的電動(dòng)機(jī)功率，必須算出軋制力矩。為此，首先需要對斜軋過程中軋輥的受力情況進(jìn)行分析。分析方法基本上與縱軋相似，所不同的是還要考慮到頂頭與導(dǎo)板產(chǎn)生的軸向力作用。對于二輥穿孔機(jī)還需要考慮導(dǎo)板產(chǎn)生的軸向阻力，這個(gè)阻力也將由軋輥承受。這時(shí)每個(gè)軋輥上將作用0.5Q的附加力和導(dǎo)板的軸向阻力。這些力作用在軋輥表面，形成彎曲力矩。圖2—9二輥穿孔機(jī)軋輥受力分析導(dǎo)板壓力根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為（0.15～0.30）p，則經(jīng)計(jì)算得：=4.5tM彎=經(jīng)計(jì)算得：M彎=12999.3t·㎜這個(gè)力矩對毛管出口方向的輥頸產(chǎn)生卸載作用，而對于入口方向的輥頸則起加載作用，壓下螺釘所承受的力矩為：對入口端：T入=對出口端：T出=式中：L—輥身長；L—輥頸長；經(jīng)計(jì)算得：T入=74.6tT出=55.5t導(dǎo)板除了金屬在軸向流動(dòng)時(shí)受到阻力，而且對旋轉(zhuǎn)著的金屬還產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)阻力矩，因此，二輥穿孔機(jī)所需的總力矩中，還要考慮導(dǎo)板對軋輥的切向組力矩，該組力矩由下式確定：Mc=式中：—導(dǎo)板與金屬之間摩擦因數(shù)；C—導(dǎo)板間距。經(jīng)計(jì)算得： Mc=2548t·㎜考慮到穿孔機(jī)的輾軋角0°，對二輥穿孔機(jī)一個(gè)輥所需力矩為：，其中式中：b—軋輥與軋件平均接觸寬度；—軋制力作用面內(nèi)的坯料直徑；R—合壓力作用面上軋輥半徑。經(jīng)計(jì)算得：M=18747.06t·㎜計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率除考慮軋輥所需的軋制力矩外，尚需考慮摩擦力矩、動(dòng)力矩、空轉(zhuǎn)力矩。這些力矩的計(jì)算方法與縱軋時(shí)相同。當(dāng)不考慮動(dòng)力矩時(shí)所需要電動(dòng)機(jī)力矩為:M電=式中：K—軋輥數(shù)；M—一個(gè)軋輥所需的軋制力矩；i—減速箱轉(zhuǎn)動(dòng)比；—產(chǎn)生在軋輥軸承中的摩擦力矩，，f為軋輥軸承中的摩擦因數(shù)；為軋輥軸承的平均摩擦直徑；—齒輪和機(jī)座傳動(dòng)效率；—接軸傳動(dòng)效率；—空轉(zhuǎn)力矩，≈0.3M。經(jīng)計(jì)算得：M電=27300N·m電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算公式：N=式中：n—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；—電動(dòng)機(jī)軸上的總力矩。經(jīng)計(jì)算得：N=4200KW2.7低中壓鍋爐管用無縫鋼管的技術(shù)要求及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)2.7.1技術(shù)要求鋼管用牌號(hào)為10號(hào)、20號(hào)的鋼制造，化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合GB/T699的規(guī)定。鋼管按烯煉成分驗(yàn)收。成品鋼管的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T222的規(guī)定。鋼應(yīng)采用電爐、氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐方法制造，需方指定某一制造方法時(shí)，應(yīng)在合同中注明。管坯可用熱軋方法制造，也可采用連鑄坯或鋼錠。熱軋管坯應(yīng)符合YB/T5222的規(guī)定。鋼管可采用熱軋（擠、擴(kuò)）或冷拔（軋）無縫方法制造。需方指定某一種制造方法時(shí)應(yīng)在合同中注明。鋼管應(yīng)以熱軋或熱處理狀態(tài)交貨。熱軋狀態(tài)交貨的鋼管終軋溫度應(yīng)不小于Ar3。交貨狀態(tài)鋼管的縱向力學(xué)性能應(yīng)符合下表中的規(guī)定。鋼管的縱向力學(xué)性能牌號(hào)壁厚㎜抗拉強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa伸長率%≥10全部335～4751952420＜15410～55024520≥15225用于中壓鍋爐過熱蒸汽管用鋼管的高溫瞬時(shí)性能（）應(yīng)符合下表的規(guī)定，需方在合同中應(yīng)注明鋼管的用途。根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明試驗(yàn)溫度，供方可提供鋼管的實(shí)際高溫瞬時(shí)性能數(shù)據(jù)。鋼管在高溫下的屈服強(qiáng)度最小值牌號(hào)試樣狀態(tài)溫度，℃20025030035040045010供貨狀態(tài)165145122111109107201881701491371341322.7.2工藝試驗(yàn)2.7.2.1液壓試驗(yàn)鋼管逐根進(jìn)行液壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力按下式計(jì)算（10號(hào)鋼最大試驗(yàn)力為7MPa，20號(hào)最大試驗(yàn)壓力為10MPa），穩(wěn)壓時(shí)間不得少于5s。在試驗(yàn)壓力下，鋼管不得出現(xiàn)滲漏。式中：p—試驗(yàn)壓力，MPa；S—鋼管的公稱壁厚，㎜；D—鋼管的公稱外徑，㎜；R—允許應(yīng)力，為上表（鋼管的縱向力學(xué)性能）規(guī)定屈服點(diǎn)的60%，MPa。供方可以用渦流探傷代替液壓試驗(yàn)。經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可用超聲波探傷或漏磁探傷代替液壓試驗(yàn)。用渦流探傷時(shí)應(yīng)采用GB/T7735—1994的A級孔；用超聲波探傷時(shí)，對比樣管外表面縱向缺口槽深度等級應(yīng)符合GB/T5777—1996中C8的規(guī)定；用漏磁探傷時(shí)，對比樣管外表面縱向缺口槽應(yīng)符合GB/T12606—1999中N12.5的規(guī)定，最小深度為0.5㎜，最大深度為1.5㎜。2.7.2.2壓扁試驗(yàn)外徑大于22㎜至400㎜，并且壁厚不大于10㎜的鋼管應(yīng)進(jìn)行壓扁試驗(yàn)，鋼管壓扁后平板間距離按下式計(jì)算：式中：H—平板間距離，㎜；S—鋼管的公稱壁厚，㎜；D—鋼管的公稱外徑，㎜；A—單位長度變形系數(shù)，為0.08，當(dāng)S/D≥0.0125時(shí)，為0.07。壓扁試驗(yàn)后試樣上不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.2.3卷邊試驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，用10號(hào)鋼制造的鋼管可進(jìn)行卷邊試驗(yàn)。卷邊寬度（有內(nèi)壁量起）不得小于公稱內(nèi)徑的12%，亦不得小于公稱壁厚的1.5倍，卷邊角為90°，卷邊后在試樣卷邊外不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.2.4擴(kuò)口試驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，壁厚不大于8㎜的鋼管可進(jìn)行擴(kuò)口試驗(yàn)，頂心錐度為30°、45°或60°中的一種。擴(kuò)口試樣上不得出現(xiàn)裂縫或裂口。擴(kuò)口后試樣外徑擴(kuò)口率應(yīng)符合下表中的規(guī)定。鋼管外徑擴(kuò)口率牌號(hào)鋼管外徑擴(kuò)口率，%內(nèi)徑/外徑≤0.6＞0.6～0.8＞0.810121519201012172.7.2.5彎曲試驗(yàn)外徑不大于22㎜的鋼管應(yīng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，彎曲角度為90°，彎心半徑為鋼管外徑的6倍。彎曲處不得出現(xiàn)裂縫或裂口。2.7.3低倍檢驗(yàn)采用連鑄坯或鋼錠直接制造的鋼管，供方應(yīng)保證鋼管或坯料的橫截面酸浸低倍組織試片上無白點(diǎn)、夾雜、夾渣、翻皮、分層和皮下氣泡。2.7.4表面質(zhì)量鋼管的內(nèi)外表面不允許有裂紋、折疊、軋折、結(jié)疤、離層，這些缺陷應(yīng)完全清楚。清楚深度不得超過公稱壁厚的負(fù)偏差，其清理處實(shí)際壁厚不得小于壁所允許的最小值。直道允許深度：冷拔（軋）鋼管：不大于壁厚的4%，最大深度為0.3㎜；熱軋（擠、擴(kuò)）鋼管：不大于壁厚的5%，最大深度為0.5㎜。深度不超過壁厚負(fù)偏差，并且剩余壁厚不小于壁厚允許的最小值的其他缺陷允許存在。2.7.5無損檢驗(yàn)根據(jù)需方要求，經(jīng)供需雙方協(xié)商，并在合同中注明，鋼管可逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，對比樣管外表面縱向缺口槽深度等級應(yīng)符合GB/T5777—1996中C8的規(guī)定。2.7.6外徑和壁厚鋼管的外徑、壁厚及理論重量用符合GB/T17395—1998下表中的規(guī)定。外徑和壁厚的允許偏差鋼管種類鋼管尺寸㎜允許偏差普通極高級熱軋（擠、擴(kuò)）管外徑D≤159±10%（最小±0.50㎜）±0.75%（最小±0.40㎜）＞159±1.0%±0.90%壁厚S≤20+15%（最小+0.45㎜—1205%—0.35㎜）±10%（最小±0.30㎜）＞20±12.5%±10%D＞351熱擴(kuò)鋼管±15%冷拔（軋）管外徑D10～30±0.40㎜±0.20㎜＞30～50±0.45㎜±0.25㎜＞50