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无缝钢管挤压管生产中影响荒管壁厚不均的因素——坯料管质量

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       在无缝钢管挤压管生产中,空心管坯的穿孔可分为扩孔和冲孔两种。所谓冲孔就是用冲头在经过加热后的实心管坯中心冲出一个内径等于或略大于挤压芯棒(挤针)直径的孔。这种冲孔方法对于冲孔后的空心管坯壁厚不均影响较大。

在冲孔过程中,空心管坯的内孔容易产生偏心。尤其是当L/D值(乙为实心管坯的长度,D为冲头的直径)比较大时,空心管坯的偏心将更加严重。因此,为了保证空心管坯的壁厚不均能保持在规定的范围内,一般要求L/D值不大于5,否则空心管坯将会出现严重的壁厚不均。

扩孔法是采用机加工方法预先在实心管坯的中心钻出一个小直径的导孔,导孔直径一般为20~40mm,然后将其在冲孔机上扩孔。扩孔法已得到广泛的应用,尤其是在冲孔合金钢、难变形金属时大多采用此法。这种方法在导孔正确的情况下,空心管坯的内孔偏心可以大大减小。但是采用扩孔法生产,金属的消耗较大.钢管成材率低。L/D值一般在12~13之间,若L/D值太大,则空心管坯也会产生内孔偏心,而增大其壁厚不均。 

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       扩孔后的空心管坯内孔偏心是导致挤压荒管产生壁厚不均的一个重要原因。当然,尽管引起扩孔时空心管坯内孔发生偏心的原因非常复杂,但是仍可将主要原因归纳为:扩孔前钻有导孔的管坯加热不均;内、外表面润滑剂涂抹不均匀;冲头形状不正确;冲孔机偏心和倾斜;冲杆弯曲等。这些因素与L/D及扩孔比D/d为导孔直径)的比值有关,一般L/D和D/d的比值越大,这些因素对于管坯扩孔时造成的偏心也就越大。除了因空心管坯的壁厚不均会带来挤压后的荒管壁厚不均之外,空心管坯内孔与芯棒间的间隙太大或太小以及空心管坯外径与挤压筒内径之间的间隙太大或太小,都会造成荒管的壁厚不均。因为当该间隙太大时,管坯中心线在空心管坯自重的影响下,会偏离轧制中心线而带来挤压荒管的壁厚不均(卧式挤压机);当间隙太小时,在空心管坯装人挤压筒或芯棒插入空心管坯的内孔时,润滑剂会被擦掉,导致局部的润滑不足,造成挤压筒和变形金属之间或芯棒与变形金属之间产生粘附,带来荒管的壁厚不均。因此,采用合适的空心管坯尺寸(外径、内径)和工模具尺寸,使之相配匹,是无缝钢管生产中减小挤压管壁厚不均的有效方法之一。

另外,如果空心管坯端面不平,挤压后的荒管壁厚偏差会十分严重。因此,应对空心管坯的前端倒棱加工或将其边缘车成圆角。有的厂把空心管坯端面的不垂直度限制在1°~5°之间。

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