无缝钢管生产中自动轧管的质量缺陷——荒管“耳子”和轧折产生的原因

在同一尺寸的孔型条件下，当无缝钢管的毛管外径过大时，压下量就会增大，金属的横向宽展最会随压下量的增大而增大，一旦宽展的金属挤入轧辊辊缝之中就会在荒管外表面形成“耳子”。此“耳子”翻转到孔型顶部进行第二道次轧制时，荒管就有可能产生轧折。

如果孔型侧壁的开口角较大，并且轧辊的辊缝也较大，那么在同样的变形量条件下，荒管就不容易产生“耳子”而容易产生壁厚不均。其原因是过大的孔型侧壁开口角削弱了孔型侧壁对宽展金属的约束，使宽展的金属主要增加孔型侧壁处的荒管壁厚而不至于挤人轧辊的辊缝之中。因此，在设计孔型侧壁的开口角和轧辊的辊缝值时，既要考虑它对荒管壁厚不均的影响，也要兼顾它对荒管产生“耳子”和轧折的影响。轧辊的辊缝值一般取10~20mm，大孔型取大值。
 

沿水平方向上严垂错位的孔型，其轧梢边部会在荒管的外表面轧出一条表面不平整，且一边高、一边低的直线状外折，当孔型侧壁的开口角和轧辊的辊缝越小时，荒管因孔型错位而产生的这种缺陷就越严重。

顶头锥角太大或太小或顶头表面磨损时，会导致变形金属的宽展量增大。在轧辊辊缝较小的条件下，容易使变形金属进人轧辊的辊缝之中形成荒管“耳子”和轧折。无缝钢管的毛管或荒管的壁厚太小也与荒管产生“耳子”和轧折缺陷有关。管壁较厚的毛管或荒管.增强了抵御变形金属进人轧辊辊缝的能力。当毛管的管壁较薄时，毛管在轧制的压扁阶段，就有可能使其横截面的形状严重失稳，轧辊和毛管表面之间促使毛管纵向延伸的摩擦力较小，从而在压扁减径区不是主要依靠纵向延伸来减小毛管的外径，而是毛管的部分金属被挤人了轧辊的辊缝之中，形成了荒管“耳子”。因此，在轧制薄壁管时，为了减小荒管“耳子”和减少轧折缺陷的产生，孔型侧壁开口角应增大一些，让毛管能自由压扁，而不至于使金属进人轧辊的辊缝。此外，孔型侧壁开口角的设计还要考虑保证孔型侧壁在荒管发生压扁变形时，能较好地对毛管起到支撑作用，并且不会明显增加荒管壁厚不均的程度。