斜扎钢管部分思考题.docx
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斜扎钢管部分思考题.docx
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斜扎钢管部分思考题
一、
1.什么是钢管?
答:
①封闭的中空断面(环、扁、方、异形);②两端开口(端部)③L/D(管长/外径)>n;④外径D范围0.1~4500mm;壁厚S范围0.01~250mm
3.钢管生产方法有哪些?
按生产方法钢管分为哪两大类?
答:
生产方法:
热轧(挤压)、焊接、冷加工(二次加工);
分类:
①无缝钢管:
热轧、挤压、冷轧、冷拔、冷旋压等 ;②焊接钢管:
直缝、螺旋;炉焊管、电焊管、气焊管 ;
六大工艺:
1).管坯生产工艺、2).管坯加热工艺、3).穿孔工艺→毛管 4).毛管→轧管延伸工艺→ 荒管、5).荒管→ 均整→定径/减径工艺→达到规格要求 6).精整工艺 。
三大工序:
1).穿孔、2).轧管、3).定、减径 。
4.钢管尺寸精度包括,钢管技术要求有哪些?
答:
尺寸精度:
壁厚精度、椭圆度、外径精度 ;
技术要求:
1)表面质量,2)尺寸精确度,3)品种规格,4)机械性能, 5)金相组织,6)检验标准(工艺试验),7)化学性能,8)交货标准 ;
5.钢管常用加热炉?
穿孔前要经何种必要工序?
答:
环形加热炉;定心 。
6.穿孔方法有哪些?
有什么类型的轧管机?
答:
穿孔方法:
1)斜轧穿孔→圆坯,2)压力穿孔→方坯,3)推轧穿孔→方坯 类型:
1)纵轧:
自动轧管机;连续式轧管机; 皮尔格轧管机2)斜轧:
三辊轧管机;狄舍尔轧管机 。
7.热轧无缝钢管生产过程有哪些工序组成?
答:
1)坯料准备2)管坯加热3)穿孔4)轧管5)均整、定减径6)精整 ;
8.何谓毛管?
何谓荒管?
答:
毛管:
穿孔作为金属变形的第一道工序,穿出的管子壁厚较厚、长度较短、内外表面质量较差,因此叫做毛管
二、
1.什么情况增设延伸工序来补充变形?
答:
二次穿孔(大口径时;穿孔变形小时) 。
2. 为什么自动轧管特有均整工序?
答:
消除轧管的壁厚工序(均整荒管壁厚) 。
3.例举精整工序。
答:
精整:
切管、热处理、冷却、矫直、探伤、试验、涂镀
4.穿孔、轧管、定减径的任务?
答:
穿孔:
实心管坯→空心毛管(≈粗轧)
轧管:
空心毛管→减壁!
→S满足要求→ 荒管(≈毛轧/中轧) 均整(均匀壁厚)、定径/减径:
控制成品几何形状及尺寸精确度(≈精轧)
三、
1,大力发展什么技术来生产管坯,可降低成本15%左右?
答:
无缝管坯生产技术(氧气转炉+连铸坯)
2,定心有何目的?
缺陷?
定心内折
答:
目的:
防止穿孔穿偏,减小毛管壁厚不均(浅:
碳钢),改善咬入条件(深:
高合金钢),使穿孔顺利进行。
3,掌握各管坯加热炉的用途。
答:
1)快速加热炉:
2)环形加热炉:
常用
3)步进式加热炉:
最有前途,加热长管坯或用做再加热炉;淬火炉
4)斜底式连续加热炉:
76-140自动轧管机组; 5)感应式加热炉:
挤压车间 加热钢坯和毛管加热;减径前再加热;管加工时管端加热
4,tch= tjr- △tj + △tsh
答:
加热温度tjr与穿出温度tch之关系
5,(高)合金钢tch用何方法确定?
答:
(高)合金钢tch :
用热扭转/临界压下率确定。
6,临界压下率εli(!
)
答:
εli:
开始形成孔腔前的最大压下量。
εli愈高,表示穿孔性能愈好。
!
!
!
7,再加热温度范围?
答:
900~~1100℃
8,低温加热有哪些不利应力?
答:
1).温差应力:
△t大→体积膨胀不一致→D大,慢加热 2).前道工序的残余应力:
冷锭内部铸造应力→易裂纹 3).篮脆现象:
300-500℃,塑性↓。
4).组织应力:
加热到Ac1时相变→金属体积变化不一致 。
四、
1,何谓斜轧?
答:
金属主要流动方向与轧辊圆周速度方向构成一定的角度,轧件的运动是一面旋转一面前进
2,什么叫狄塞尔穿孔机?
答:
1972年国外投产了第一台用主动导盘代替导板的二辊立式斜轧穿孔机!
3,穿孔变形区的组成有哪些?
各变形区作用如何?
并描述穿孔过程。
答:
准备区Ⅰ:
实现一次咬入; 穿孔区Ⅱ:
二次咬入,穿孔,减壁,扩径 平整区Ⅲ:
平整(内外表面),均匀壁厚 归圆区Ⅳ:
归圆
4,毛管壁厚和外径是由什么决定的?
答:
壁厚:
轧辊与顶头环状间隙(薄壁:
↓Bck,顶头前移C↑,顶头直径↑);
外径:
导板;内径:
顶头 。
5,导板在穿孔过程中的作用是什么?
答:
1固定不动,导向作用2封闭孔型外环、限制毛管横向变形(扩径)→控制外径。
6,毛管的最大、最小外径受什么因素影响?
答:
导板间距Lck →椭圆度→最大外径。
轧辊间距Bck →压下量→最小外径
7,Bck、Lck、Bdq、 εdq 、c、α !
!
!
答:
1)轧辊间距Bck:
→实现直径压下,控制最小外径。
( Bck 小→压下大→变形区↑ →延伸↑ )
2)导板间距Lck:
上下导板压缩带之间距, ( Lck 大,椭圆度大,横向变形↑→最大外径↑) ;
3)孔型椭圆度系数ξ= Lck/ Bck →影响孔腔、扩径( ξ 大,孔腔易形成) ;
4)Bdp:
顶头鼻部辊间距→决定Ⅰ区变形;
5)顶头前压下率εdq:
顶头鼻部处的管坯直径压下率意义:
与二次咬入和孔腔有关:
一般取4-9%。
(过小:
无法实现二次咬入;过大:
容易形成孔腔);
6)顶头前伸量C和顶杆位置y:
①C-顶头鼻部伸出轧辊轧制带中线的距离,一般为正值; C↓(顶头靠后), I区↑ ,εdq↑ ②y-顶头后端面与轧辊后端面之间距。
调整y来保证需要的C值 ;
7)送进角/前进角α意义:
α↑→v↓u↑→穿孔速度↑,孔腔↓,产量↑。
α过大→顶杆颤抖,壁厚不均,咬入不良扎卡。
8,描述斜轧穿孔运动学内容。
答:
运动学条件:
轧辊同向旋转+接触摩擦力+α的存在→管坯与轧辊反向,边旋转边前进.
切向分量v→管坯旋转;v=wcosα;2)轴向分量u→轴向前进;u=wsinα;
9,孔腔。
答:
斜扎实心工件时产生的纵向内撕裂。
10,有哪些附加有害变形?
答:
扭转变形、纵向剪切变形、横向剪切变形、管壁塑性弯曲变形 有哪些其它形式的穿孔机?
答:
狄舍尔穿孔机;双支座的菌式穿孔机;三辊斜扎穿孔机;推扎穿孔机(PPM); 压力穿孔机。
11.双支座的菌式穿孔机的辗轧角作用?
答:
1)可减轻附加扭转变形!
2)但Φ过大:
变形区金属受拉应力 3)该穿孔机εdq<8%,过大会出现内折叠缺陷。
12.咬入条件分析及改善二次咬入的方法有哪些?
答:
二次咬入条件:
改善二次咬入的措施:
1)β1↓,↑ Ⅰ区;2) ↑ △Ddq → ↑ Ⅰ区 3)↑f:
辊面刻槽
螺旋形槽→周期式轧管机组斜轧穿孔机
非螺旋形槽→一般穿孔机 4)定心孔深度↑
5) ω ↓:
辊径Dg↑或Dp↓ →适用一次咬入
13.桶形与锥形轧辊的异同点
答:
不同点:
1)轧辊轴线在空间的配置不同:
桶形棍:
送进角α; 锥形棍:
送进角α和辗轧角β; 2)辊形差异和辊轴配置方位的影响 。
相同点:
桶形:
出口区轧辊阻止金属向前流动,对变形不利;锥形:
帮助金属变形,减少不均匀变形。
14.识别不同穿孔机图示 孔喉 ?
答:
孔型最小断面。
15.穿孔后滑实质 ?
答:
纵轧:
前滑、后滑区;斜扎:
主要是后滑区,V辊轴〉V管轴的区域 原因:
顶头阻力(主),导板阻力(次);因为顶头穿孔且导板参与变形后,都使管坯运动速度变慢。
六、
1.何种轧管机采用纵轧方式?
答:
自动轧管机;连续式轧管机;皮尔格轧管机
2.自动轧管过程第二道次的作用如何?
答:
第二道次作用:
消除第一道次的壁厚不均,特别是辊缝部位,需要翻钢再轧,还有就是消除螺旋 。
3.自动轧管变形区组成、变形阶段。
答:
a.变形区组成:
减径区l1(轧管准备区):
轧辊咬入毛管(一次咬入)→接触顶头为止; 减壁区l2:
顶头穿入毛管(二次咬入)→外表脱离轧辊为止。
b.轧管变形过程:
根据变形特点分为三个阶段 :
①压扁变形阶段:
减径区四点接触→高向压缩、横向宽度↑。
②减径变形阶段:
壁厚↑:
特别是开口处大 。
③减壁变形阶段:
开始接触顶头!
辊型和顶头组成的环状间隙↓ 。
4.为什么自动轧管机壁厚不均?
答:
孔型开口处变形小,壁较厚,且受附加轴向拉应力的作用(横裂);而孔型顶部变形大,壁较薄→导致横向壁厚不均。
5.均整有何目的?
答:
消除壁厚不均。
6.MPM与MM连轧管机有何区别?
答:
MM连轧管机:
心棒随同管子自由运动→浮动芯棒; MPM—心棒限动、速度可控→限动芯棒。
7.连轧管机结构如何?
答:
毛管套在长芯棒上,多架轧机顺次排列,且轧辊相互交错90度。
8.孔型怎样才能正常充满?
9.使自动轧管咬入顺利要尽量增加___区。
答:
减径区
10,为什么采用b大于a的孔型?
答:
a的作用:
压下使钢管延伸,因此,a<Dm 。
b的作用(孔型侧壁) :
主要是保证毛管的正常咬入,同时有横向宽展的余地,防止产生耳子和划伤毛管。
如果采用正圆孔型,即没有侧壁, b=a ,则b <Dm ,无法被孔型咬入,会啃伤毛管。
b ↑,椭圆度↑:
易咬入、防耳子;但增加壁厚不均。
延伸小可采用小椭圆度。
11.“竹节”缺陷怎样产生?
答:
芯棒引起轧件速度的升高,使流入后面机架的金属必然增多,出现了使断面积,增大的金属积累→出现“竹节”。
12,如何克服阿塞尔轧管机的“尾三角”缺陷?
答:
增大孔喉,壁厚增加。
13,芯棒操作方式有哪些?
答:
限动芯棒;全浮动芯棒
14.Accu-Roll轧管机具有何结构特点?
答:
1)两个锥形轧辊:
且直径沿轧制方向↑ ↑纵向延伸、↓附加扭转变形,有φ、α。
2)两个大直径主动导盘:
a,其圆周线速度>荒管出口速度→轴向滑动↑;b,导盘起支撑作用,寿命长,使荒管尺寸稳定、↓表面划伤和压痕,可轧Dz/Sz=4-40,灵活多用;c,导盘可垂直调整→改变孔型直径;d,沿轧制线调整→更好地支撑毛管;e ,沿轴向调整→最大程度的导向。
3)限动心棒:
a,用长2.44-3.05m的心棒可轧18.3m的荒管;b整个心棒都在工作 → 磨损均匀,寿命提高;C,心棒受压小,无需镀铬;d可在线/线外插棒。
4)轧辊无辊肩:
三辊轧管机因辊肩减壁量集中→降低轧辊寿命和均整壁厚效果。
5)后台设置18.3m的辊式定心装置,对荒管良好导向,助于改善壁厚不均。
15,Transval轧管机优点?
答:
1)可轧薄壁管:
轧尾部时使α变小,同时孔喉增大,可轧Dc/Sc≤50。
2)提高机组产量:
可采用大的α和轧辊转速(仅尾部α小),可↑产量; 而Assel为防止尾三角,其α和轧辊转速都很低,因为是固定的,所以产量小。
3)改变α还可生产变截面管,如管端加厚管。
16,斜轧的优缺点
答:
优点:
1)分散累计变形方式、变形量大。
最少转4圈、被辗轧12次以上,一道次的多次良好的辗轧效果可消除壁厚不均,提高壁厚精度,也不易产生耳子、划道等缺陷;但斜轧限制管长及钢种。
2)生产灵活,改变轧辊离合即可变孔型,实现变规格生产,小批量生产。
缺点:
成材率低、D/S<35,管长<15m,μ小,产量低,品种受限。
17. 壁厚沿孔型宽度如何变化?
答:
张力减径产生什么现象?
答:
管端增厚
18.有哪些钢管矫直机?
答:
机械压力矫直机,张力矫直机,斜辊矫直机,转筒矫直机。
19.什么是斜辊矫直机?
答:
斜辊矫直机:
矫直辊倾斜放置,钢管作螺旋运动:
多次纵向反复弯曲→轴对称矫直。
20.几何尺寸精度包括哪些?
答:
外径精度、真圆度、壁厚精度 。
21.钢管检查内容有?
答:
检查内容:
逐根检查钢管尺寸、弯曲度、钢管内外表面质量、取样抽查钢管机械性能和工艺性能。
22.目前常采用何种方法保证钢管性能?
答:
以往:
采用合金化或热处理的手段 ;现在:
控制轧制和形变热处理的方法 。
23.何谓定减径?
答:
定减径:
消除外径不一现象,提高外径精度和真圆度,是空心体不带心棒的连轧。
24.钢管常用冷床?
答:
步进式冷床 。
七、
1.焊管生产两个基本工序?
答:
成型、焊接 。
2.何谓焊管?
答:
管坯(钢板或带钢)→弯曲成型(热成型、冷成型)→要求横断面形状→焊接→将焊缝焊合→钢管。
3.焊管按生产方法分为?
答:
螺旋焊、排辊成型、高频电焊、履带式成型 。
4.焊接温度约为?
答:
1350~1400℃ 。
5.炉焊第一架立辊作用?
第二架以后各架作用?
答:
第一架立辊(成型机架)与第二架水平辊(进行锻接)间有风管。
第二架以后各架均起减径作用,每架减径量为5~8%。
识图:
低频电阻焊接钢管、高频接触焊、高频感应焊。
八、
1、斜轧轧管机组为什么精度高?
答:
冷轧法 。
2、减径与定径异同点。
3、尾三角效应、竹节膨胀。
4、斜轧在无缝钢管生产中出现在那些?
工序其设备名称如何?
试举例。
5、钢管冷加工的方法及特点如何?
答:
冷加工方法:
冷轧、冷拔、冷张力减径和旋压(属于冷轧);
冷加工特点:
精密、薄壁、极细管。
6、冷轧设备是什么?
答:
周期式冷轧机 。
7、冷张力减径通常与管生产连用。
答:
电焊管。
8、应军事工业需求,用于轧制大直径精密(超)薄壁钢管通常采用何种冷加工管材方法?
答:
旋压(冷轧)冷加工。
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