高精度不銹鋼尖角方矩形管的生產(chǎn)技術(shù)

0前言

    根據(jù)筆者近30來(lái)年軋輥孔型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析和總結(jié)了直縫方矩形不銹鋼焊管的變形規(guī)律、特點(diǎn)及影響質(zhì)量的主要因素，并于1999年提出了高精度不銹鋼尖角方矩形管的變形機(jī)制，其中，用兩道土耳其頭成型方矩形管的方法，經(jīng)試驗(yàn)后獲得成功，已被珠江三角洲地區(qū)不銹鋼焊管生產(chǎn)企業(yè)、焊管機(jī)制造廠、軋輥制造商效仿應(yīng)用，但真正做出高精度不銹鋼尖角方矩形管的廠家并不多。本文詳細(xì)介紹這種不銹鋼尖角方矩焊管的變形機(jī)制。

    1方矩形管尖角的概念

    傳統(tǒng)的焊接不銹鋼方矩形管，通常用一架土耳其頭輥配幾道方矩形軋輥來(lái)生產(chǎn)。生產(chǎn)主要靠平輥軋制整型，由于平輥是兩輥式結(jié)構(gòu)形式，存在方矩形管四個(gè)角的輥縫不等和角部受力狀態(tài)不一致的問(wèn)題，造成方矩形管四個(gè)角不尖不等，如圖l(a)所示，R=1．2t，尺為外圓角半徑，f為壁厚。雖然符合有關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但不能滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的高質(zhì)量的要求。新型設(shè)計(jì)采用了土耳其頭四輥軋制整型，由于土耳其頭上裝的四輥結(jié)構(gòu)相同，四個(gè)角的輥縫相等，角部受力狀態(tài)一致，當(dāng)軋制力足夠大時(shí)，角部產(chǎn)生塑性變形使金屬填充角部，管的外表面形成了平面與弧面之間的交線——即尖角，其形狀如圖l(b)所示。

本設(shè)計(jì)所述的尖角是指圓角與其相鄰平面的交線距離小于##且四角均勻一致。本方案可最小限度地改造原有機(jī)組排列，最大限度地提高方矩形管質(zhì)量，適用于國(guó)內(nèi)各中小型焊管機(jī)組。

    2尖角方矩形管變形機(jī)理

在土耳其頭四輥中心線處管坯橫截面，尖角管的尖角形成機(jī)理與普通方矩形管靠彎曲成角是不同的，它靠的是軋輥的軋制力，通過(guò)弧形拱產(chǎn)生擠壓力F，如圖2所示，使鋼帶角部產(chǎn)生塑性變形從而使金屬填充角部而成?；⌒喂皩?duì)角填充的壓力,土耳其頭四輥在一定的弧面作用于鋼帶的同一橫截面，滿足式(1)的條件，即可通過(guò)軋輥壓力使角部金屬產(chǎn)生塑性變形，形成尖角。

3兩道土耳其頭成型尖角方矩形管的方法

    用兩道土耳其頭孔型的管坯變形如圖4所示。根據(jù)土耳其頭軋輥的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出新型的土耳其頭軋輥組結(jié)構(gòu)(屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng))，提高了土耳其頭軋輥的位置精度和方矩形管的尺寸精度，同時(shí)也提高了生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，利于操作調(diào)整。具體結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示。

設(shè)計(jì)需要注意：①高精度不銹鋼尖角方矩形管總變形量比相應(yīng)的普通方矩形管總變形量大l-2mm。當(dāng)總變形量不足時(shí)，難以形成尖角，公差也難以穩(wěn)定；②計(jì)算高精度不銹鋼尖角方矩形管帶寬時(shí)，要比相應(yīng)的普通方矩形管的帶寬大l-2mm。