收稿日期:2010-10-20;修订日期:2010-12-28基金项目:山西省自然基金项目(2009011025-1)作者简介:元琳琳(1986-),女,太原科技大学,硕士研究生,从事无缝钢管轧制过程的工艺研究工作。Assel斜轧生产线钢管主要缺陷及分析元琳琳,双远华,刘江林,裴晋兴(太原科技大学,山西�太原�030024)摘�要:根据某钢管厂Assel斜轧机组实际的生产情况及斜轧的特点,对投产以来生产中出现的部分钢管缺陷问题进行了分析。运用理论和经验相结合的方法,辅以有限元分析,确定缺陷产生的原因,达到预防缺陷产生,提高产品质量的目的。关键词:Assel斜轧机组;热轧钢管;缺陷中图分类号:TG333�8��文献标识码:A��文章编号:1001-196X(2011)01-0053-05Analysisonmaindefectsofsteeltubesinasselcross�rollingproductionlineYUANLin�lin,SHUANGYuan�hua,LIUJiang�lin,PEIJin�xing(TaiyuanUniversityofScienceandTechnica,lTaiyuan030024,China)Abstract:BasedonactualproductionsituationofAsselskewmilllineinasteeltubeplantandtheskewmillcharacteristics,thepaperanalyzesdefectsarisinginsomeofproducedsteeltubessinceplantwasputintooper�ationbyusingmethodoftheorycombiningwithexperienceandfiniteelementanalysissoastodeterminecausesfordefects,preventingdefectsfromarisingandimprovingproductquality.Keywords:Asselskewmil;lhotrolledsteeltube;defects1�前言斜轧是轧制变形的一种重要方法,在无缝钢管生产领域里,斜轧法可以完成内孔成形、壁厚减薄、外径减小(或扩大)、管体增长、外形规圆、表面均整等一系列管材成形所需的全部变形工序。因此,研究钢管斜轧过程中产生的缺陷并分析原因,可以提高产品质量及成材率。斜轧过程的运动学与受力分析过程与纵轧不同,所以部分缺陷产生的根本原因也较之不同且更为复杂。本文就某厂主机部分由二辊穿孔机、阿塞尔轧机、三辊式定径机和222矫直机组成的�219斜轧机组生产中的主要产品缺陷进行论述。2�缺陷分析2�1�管壁破裂管壁破裂分内部破裂和外部破裂两种,内部破裂因缺陷不在表面不易发现而较为危险。最常见的内部破裂为分层破裂(或环形破裂),产生这种缺陷的原因主要是毛坯金属质量差。分层缺陷常常发生在非金属夹杂物聚集的地方,另外也会因金属过热以及在斜轧穿孔和轧管过程中的不均匀变形而造成。管壁外部破裂,有穿孔时毛管前端裂开、穿破,如图1所示;有斜轧延伸机上轧破和撕裂、均整机上撕破、减径机上钢管割破等。造成这些外部破裂的原因可能有:�金属塑性差或质量低;工具将金属割破;!破坏了正常的变形区而轧破;∀不均匀变形引起的破裂,或者造成金属塑性下降而产生的金属破裂等[1]。2�2�辊印2�2�1�辊印缺陷现场生产�194mm#16mm的钢管时曾出现∃53∃2011No�1������������������重型机械图1�毛管前端破裂过深度达1�5~2�5mm的辊印缺陷,如图2所示。辊印是指在钢管外表面规律性出现的压印缺陷,即轧辊(脱管辊、定减径辊)、传送辊表面被金属硬物碰伤后,在轧制或传送钢管时在其外表面留下的压痕[2]。此缺陷有很强的规律性,可以根据间隔距离和呈现的形状确定产生的位置,工艺参数及现场测量值见表1。图2�辊印2�2�2�斜轧理论分析已知斜轧过程轧件的送进速度为�0=0!D1nr60#F1Fsin∀(1)管坯转1k转所需时间为#=60knm(2)考虑切向滑动因素,管坯的转速为nm=fDldtnrcos∀(3)则管坯螺距为s=�0#%!0t#F1F#dtktan∀(4)式中,0为出口断面的轴向滑动系数;t为出口断面的切向滑动系数,t%1;D1为出口断面上的轧辊直径(mm);d1出口断面上的管坯直径(mm);nr轧辊的转速(r/min);F1、F分别为金属在出口断面及所研究的断面x上的面积(mm2);∀为轧辊送进角(&);k为轧辊数。由于管坯在穿孔轧制后还要经过定径工序,故所测间距值实为螺距与定径机总延伸系数的乘积t=s∃∋(5)定径机各架的延伸系数为∃i=Fi-1F=(Di-1-Si-1)Si-1(Di-Si)Si(6)∃∋%n∃i(7)式中,Di-1、Di为前架和该架钢管的平均直径(mm);Si-1、Si为前架和该架钢管壁厚(mm);n为定径机架数[3]。经带入数据计算后得到的轧管工序管坯辊印间距与测量值相差很小(见表1),故可判断辊印为Assel轧机轧辊缺陷...
