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如何控制结构管的分层
从机理看,一般认为管坯中的非金属夹杂物会破坏45#结构钢管的连续性和致密性,严重的夹杂甚至在45#结构钢管内部产生分层现象。另一种认为是氢致裂纹,即由于钢中氢聚集造成金属内部气体分压过高,在圆管坯内形成白点,在轧制过程中裂纹发生扩展,终形成分层缺陷。此外,二辊斜轧穿孔的不均匀变形产生的应力超过塑性强度也会造成分层。
在冶炼控制严格的情况下,多出现第三种情况,其控制措施为:
1、提高45#结构钢管的塑韧性
提高钢水的洁净度,减少有害夹杂;增加连铸坯等轴晶比例,减少中心偏析和中心疏松;采用合理的冷却制度,避免铸坯内部出现内裂纹;对下线铸坯或连轧坯采取缓冷工艺,减少内部应力,从而保证管坯和成品45#结构钢管的组织和力学性能满足技术标准要求。
2、合理控制加热温度
通过测定热塑性曲线,选择佳的加热温度。管坯加热还要注意有足够的保温时间,以降低变形抗力和提高45#结构钢管塑韧性。
3、降低轧辊转速
轧辊转速是穿孔工艺的关键参数,轧辊转速由低向高变化过程中,存在一个开始出现分层的临界轧辊转速。轧辊转速较低时,管坯容易形成孔腔;轧辊转速较高时,管坯和45#结构钢管容易形成分层缺陷。为了消除管坯和45#结构钢管分层缺陷,应把轧辊转速降低到开始出现分层的临界轧辊转速以下
无缝管生产线主要冷床类型有单链冷床、双链冷床、新型链式冷床、步进齿条式冷床、螺杆式冷床。
1、单链冷床
单链冷床多采用爬坡结构。冷床由正向运输链和固定导轨组成,有一套传动系统。钢管放置在正向运输链的两个拨抓之间,固定导轨承担钢管本体的重量。单链冷床利用正向运输链拨爪的推力及固定导轨的摩擦力使钢管产生旋转运动,同时依靠钢管自重及抬起的角度,使钢管始终紧靠在正向运输链的拨爪上,实现钢管平稳旋转。
2、双链冷床
双链冷床由正向运输链和反向运输链组成,正、反链条各有一套传动系统。钢管放置在正向运输链的两个拨抓之间,反向链承担钢管本体的重量。双链冷床利用正向运输链拔爪的推力使钢管向前运行,利用反向链条的摩擦力使钢管产生持续的旋转运动。反向链的运动又使得钢管始终靠在正向运输链的拨爪上,实现平稳旋转和均匀冷却。
3、新型链式冷床
结合了单链冷床和双链冷床的特点,冷床分为上坡段和下坡段。上坡段为由正向运输链和反向运输链组成的双链结构,正反共同作用使钢管持续旋转前进,做爬坡运动。下坡段为正向运输链和钢管导轨平行布置的单链结构,依靠自重实现旋转,做滑坡运动。
4、步进齿条式冷床
步进齿条式冷床床面由两组齿条组成,一组装在固定梁上,称为静齿条,另一组装在移动梁上,称为动齿条。
升将机构动作时,动齿条上升将钢管托起,由于具有倾斜角度,钢管在被托起时沿着齿形滚动一次。动齿轮上升到高位置后,步进机构动作使动齿条向冷床输出方向前进一个步距。升降机构继续动作,带动动齿条下降并将钢管放入定齿条齿槽中,钢管沿定齿条的齿形再滚动一次,之后动齿条回到初始位置,完成一个工作循环。
5、螺杆式冷床
螺杆式冷却由主传动装置、螺杆和固定冷却台架的等组成,螺杆包括螺杆杆芯及螺杆螺旋线。固定冷却台架的工作面高于螺旋杆芯上面并低于螺旋线,钢管本体的重量由固定冷却台架承担。主传动装置带动螺杆同步旋转,螺杆上的螺旋线推动钢管在固定冷却台架上向前滚动,进行冷却。
单链冷床不适合不连续作业,双链冷床的效果较好,新型链式冷床的效果好且成本低、步进齿条式冷床一般用在大型或配置较高的生产线上,螺杆式冷床一般用于冷却较小直径的无缝管。
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