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无缝管生产法是用穿孔等方法生产无缝钢管或其他金属管和合金管的工艺过程。该过程一般包括加热、本地穿孔、轧管、均整、定径、减径和精整等工序。穿孔是其主要工序,常用的穿孔机是二辊斜轧穿孔机。它由两个相对于轧制线倾斜布置的主动鼓形轧辊、本地两个固定不动的导板和一个位于中间的、附近轴向固定的随动顶头,构成一个环形封闭孔形。加热后的管坯在两个同向旋转的轧辊作用下,一面旋转,一面前进,逐步进入变形区。在变形区内,由于轧辊的作用具有载荷集中的性质,在管坯的中心产生复杂的拉压组合的应力状态,切应力使金属产生滑移和微裂纹,拉应力使微裂纹扩展为裂缝,裂缝进一步扩展并相互连通形成孔腔。孔腔遇到顶头被冲扩、同城定型,因而沿管坯的轴向形成一个通孔,此即无缝钢管的雏形——毛管。毛管送入具有圆形孔型的轧机,在轧辊和顶头的作用下,毛管壁厚变薄,外径减小,壁厚趋于均匀。再经进一步的均整、本地定位、减径,就得到无缝钢管。热轧的无缝管再经冷轧可以提高尺寸精度和机械性能;经旋压可获得薄壁管和极薄壁管;经冷拔可以得到细管、本地毛细管和各种异型断面的钢管。
无缝管是一种广泛应用于工业领域的管材,其种类繁多,材质各异,每种材质都具备独特的特性和适用领域。以下是对无缝钢管主要材质的详细介绍:### 碳钢无缝钢管碳钢无缝钢管是常见的无缝钢管类型,以铁和碳为主要成分,根据碳含量的不同,分为低合金钢、当地中碳钢和高碳钢。常见的牌号有20#、45#、当地Q345、同城16Mn等。这类钢管主要用于建筑、机械和工业管道系统。碳钢无缝钢管具有良好的机械性能和加工性能,易于焊接、附近锻造和冲压,且成本相对较低,因此在一般工业和建筑结构中得到广泛应用。20号钢,即碳素结构钢20,其屈服强度较低,但塑性和韧性较高,常用于需要良好冷弯性能和形状加工的场合,如轻型结构、本地电线管、附近暖气管等。
无缝管是由整支圆钢穿孔而成的表面上没有焊缝的钢管,称之为无缝管。根据生产方法,无缝管可分热轧无缝钢管、本地冷轧无缝钢管、本地冷拔无缝管、附近挤压无缝管、当地顶管等。按照断面形状,无缝钢管分圆形和异形两种,异形管有方形、本地椭圆形、三角形、同城六角形、本地瓜子形、附近星形、附近 带翅管多种复杂形状。直径达900mm,小直径为 4mm。根据用途不同, 有厚壁无缝管和薄壁无缝钢管。无缝钢管主要用作石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、当地轴承以及汽车、本地拖拉机、航空用高精度结构钢管。无缝管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、附近天然气、本地煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材。广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、本地汽车传动轴、同城自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。
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无缝管的生产方法很多。根据交货要求,可用热轧(约占80~90%)或冷轧、同城冷拔(约占10~20%)方法生产。热轧管用的坯料有圆形、当地方形或多边形的锭、本地轧坯或连铸管坯,管坯质量对管材质量有直接的影响。热轧管有三个基本工序:①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管;②在延伸机上将毛管轧薄,延伸成为接近成品壁厚的荒管;③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的外径来表示(见轧机)。无缝钢管生产方法见表1,括号中数字为创制年代。无缝钢管生产有近100年的历史。德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机,1891年又发明周期轧管机,1903年瑞士人施蒂费尔(R.C.Stiefel)发明自动轧管机(也称顶头式轧管机),以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机,开始形成近代无缝钢管工业。20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、当地挤压机、同城周期式冷轧管机,改善了钢管的品种质量。60年代由于连轧管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了无缝管与焊管竞争的能力。70年代无缝管与焊管正并驾齐驱,世界钢管产量以每年 5%以上的速度递增。中国1953年后重视发展无缝钢管工业,已初步形成轧制各种大、当地中、小型管材的生产体系。铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、附近轧管机轧制、盘管拉伸工艺。