
【一】、無縫高壓錐管壁厚精度的演變特性分析
現代鋼材質量控制的發展趨勢是多項先進技術集成應用,僅僅基于單因素和單工序的線性分析與控制方式己經不能支撐鋼材質量控制越來越高的要求。壁厚精度是熱軋大口徑無縫錐管非常重要的質量指標,然而關于無縫高壓錐管壁厚精度的研究主要體現為單因素或單工序分析,少見綜合性和系統性的控制策略與方法研究。無縫高壓錐管生產技術人員需要從質量控制策略與方法的角度認識壁厚精度的控制問題,以尋求提升壁厚精度控制水平的新思路和新途徑。針對熱軋無縫高壓錐管典型的“穿孔一軋管一定減徑”三階段變形工藝,進行了熱軋無縫高壓錐管壁厚精度的演變特性分析、控制因素分析和控制點設置,并用控制圖分析了熱軋無縫高壓錐管的壁厚精度,以期為提升熱軋無縫高壓錐管壁厚精度控制水平探究控制策略與方法。
熱軋無縫高壓錐管的壁厚精度由穿孔、軋管和定減徑三個變形工序累積形成,了解壁厚精度的演變特性是控制壁厚精度的必要前提。縱向壁厚不均和平均壁厚可以在單工序進行調整,而橫向壁厚不均則在三個變形工序中具有較強的傳遞性和累積性,所以橫向壁厚不均就成為壁厚精度演變特性的研究。
【二】、厚壁無縫錐管的成形工藝
厚壁無縫錐管的成形工藝是本文研究的關鍵,其中間為圓柱形,兩端為長錐形和直壁段且管內裝有其他零件,錐管內表面與配合件有嚴格的配合要求,無縫不銹鋼錐管對內表面要求比較高。徑向鍛造時無法置入芯棒對內壁錐面進行成形和尺寸修整,依靠外錐面的成形來保證內錐面的質量,使錐管壁厚均勻變化,錐度均勻,內表面無折疊、凸起、凹陷等缺陷。主要考慮以下工藝方案:
一是采用沖壓縮口工藝,兩錐分兩道工序成形。經分析,在縮一端時尚可采用內外支撐,以防失穩,但在調頭縮另一端時因裝入了其他零件,內支撐無法實現,經分析管壁會失穩、彎曲。另外,由于錐形管較長,也受到壓力機封閉高度、行程等因素的限制,該方案無法實現。
二是采用軋制成形。無論是縱軋還是橫軋,均無法使用芯棒,且裝入其他零件后也無法定位,故該方案也不可行。
三是使用專用縮管機。縮管機效率高,成形精度高,適用于大批量生產,但設備昂貴,管內零件的定位較困難。
較后,選擇了類似旋轉鍛造的徑向鍛造工藝,用模具在普通機械壓力機上沖擊成形。徑向鍛造具有生產效率高、精度高、表面質量好、力學性能好等優點。
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