[发明专利]一种改善桶形穿孔机轧制毛管质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧制方法，特别是涉及一种改善桶形机轧制毛管质量的方法。

背景技术

目前生产无缝钢管的桶形穿孔机普遍采用恒速轧制，即在毛管轧制过程中轧机转数始 终保持不变。斜轧穿孔机的穿孔过程分成三个阶段，第一个不稳定阶段、稳定阶段，第二 个不稳定阶段。穿孔变形区分为四个区段，穿孔准备区、穿孔区、辗轧区、归圆区。在穿 孔准备区沿穿孔前进的管坯在直径上受到压缩，被压缩金属一部分横向流动，一部分纵向 延伸，在管坯前端形成“喇叭状”凹陷，实心坏变成空心毛管，是第一个不稳定过程，由 于轧辊转速高，存在管坯不易咬入、毛管前端壁厚不均、内折等缺陷，增加成品钢管切头 量，降低了成材率。我们对穿孔机实施低速咬入高速轧制的速度控制，对斜轧穿孔的第一 个不稳定阶段进行控制，即从管坯同轧辊开始接触(一次咬入)到前端金属出变形区(二 次咬入)，穿孔机采用较低转速运行，在穿孔稳定过程轧辊采用高转速轧制。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种改善桶形穿孔机轧制毛管质量的方法， 利用该方法轧制毛管，在轧制不同阶段采取不同轧制速度控制方式，即可提高钢管成品一 次合格率，又可提高轧制速度。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种改善桶形穿孔机轧制毛管质量的方法，该方法在斜轧穿孔机轧制的不同阶段过程 采取不同速度控制，在轧制第一个不稳定过程采用低速轧制，在轧制稳定过程采用高速轧 制，使整个轧制过程金属横截面变形过程合理更加合理，得到轧制高质量毛管，对穿孔机 采用低速咬入高速轧制的速度控制方式轧制毛管，利用PLC控制程序计算不同阶段所需轧 制速度值，并将计算咬入速度、最高速度和最低速度送到穿孔机的直流调速装置，去调整 电机转速。

据轧制钢坯材质、规格的不同，轧制钢级为45#、J55、N80时，咬入速度分别设定 为轧制速度的60％、70％、80％；轧制稳定过程采用高速轧制，轧制钢级为45#、J55、N80 时，高速速度分别高于恒速轧制速度20％、15％、10％，电机速度上升时间轧制钢级为N80、 J55、45#时，分别为1.8秒、2.4秒、2.6秒；电机最高速度设为260r/min，电机最低速 度160r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于将恒速轧制改为变速轧制，即斜轧穿 孔机轧制的第一个不稳定过程采用低速轧制，在轧制稳定过程采用高速轧制，轧制过程变 形更加合理，得到高质量毛管。

附图说明

图1是一种改善桶形穿孔机轧制毛管质量的方法的轧制曲线图。

具体实施方式

第一个不稳定过程采用低速轧制：

1、改善管坯咬入条件轧辊速度降低，可减少管坯滑移系数，保证一次咬入到二次咬 入大于一个螺距。

2、低速轧制，保证管坯旋转，被压缩金属一部分横向流动，一部分纵向延伸，在管 坯前端形成“喇叭状”凹陷，金属横截面变形过程合理，可自然定心，改善毛管前端壁厚 不均的缺陷，有效的提高了成材率。

3、斜轧实心管坯，在顶头接触管坯前，金属中心在反复交变拉、压力和切应力作用 下，金属塑性变形形成一种“疏松”状态，中心连片形成中心空洞即“孔腔”，在顶头前 过早形成孔腔，易产生孔腔内折，采用低速咬入减少管坯同轧辊开始接触(一次咬入)到 前端金属出变形区(二次咬入)旋转次数，防止过早形成孔腔，减少孔腔内折。

毛管离开轧辊一点的螺距：

T＝(π/2)×(η₀/η_τ)×D_B×tgv

轧辊切向旋转速度

V_B＝(πD_BN_B/60)×cosv

轧辊轴向旋转速度

U_B＝(πD_BN_B/60)×sinv

η₀＝T₀/T T₀实绩穿孔时间T＝L/U_B L毛管长度

η₀—切向滑移系数

η_τ—轴向滑移系数

D_B—讨论截面辊径，mm

V—喂入角