[发明专利]一种斜纵轧中空钢的终轧方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种斜纵轧中空钢的终轧方法及装置，属于金属压力加工技术领域。

背景技术

斜纵轧中空钢的工艺法也称热穿热拔工艺法和热穿热轧工艺法，该方法是我国在世界上独立开发并发展起来的一种中空钢生产工艺。它是用制造无缝钢管的基本工艺技术来生产中空钢的，而中空钢本质上就是超厚壁的圆形或六角形的无缝钢管，因此制造中空钢采用制造无缝钢管的基本工艺技术是比较合理的。这种工艺生产中空钢具有最佳的几何尺寸断面形状，一火成材，定尺生产，高的终合成材率，品种变换与生产实施机动灵活，投资少，见效快等长处，相对于目前国外传统的钻孔法工艺和钻孔加管法工艺以及国内传统的铸管法工艺来说，它是典型的短流程与资源节约型的中空钢生产工艺，目前国内已有近二十条生产线。现有的斜纵轧中空钢的生产工艺虽然具有上述的许多优点，但还存在着以下一些问题：

1、斜纵轧中空钢生产工艺诞生发展不足三十年，虽经努力克服解决了工艺、设备和产品质量的许多问题，但由于斜轧工艺的特点，其穿孔减径后的钢管内外表面螺旋痕迹（内孔褶皱）必然存在，圆形中空钢表面质量始终是无法真正确保的，而六角中空钢虽经热拉拔或热纵轧成形，但其六个棱边由于不能得到加工，其螺旋痕迹保留下来，其棱边过渡圆弧也不能与六边平面相切平缓过渡，因此中空钢的外形还是不能达到较理想的水平，同时也在一定程度上影响了中空钢的质量。

2、现有的斜纵轧中空钢生产工艺一次减径经过带芯轧制，使产品内表面质量得到较大提高，二次减径目前尚无法带芯轧制，仍会产生新的轻微缺陷。热拉拔成形的中空钢由于减壁效应而使产品质量达到较好水平。而热纵轧成形的中空钢则由于增壁效应使产品质量下降。但是热拉拔需要增加轧头工序，拉拔作为被动纵轧手段，速度较慢，用人多，劳动强度大，成材率和生产效率低，因而有明显的弱点。

3、现有的斜纵轧中空钢生产工艺的热纵轧成形，目前全是采用六辊主动轧制设备与技术，虽然工作效率高，不用轧头，几乎不用人操作，但是最大的问题是纵轧增壁带来内孔斜轧缺陷的增大，不能在终轧阶段得到解决，从而大大影响了中空钢的使用质量。

综上所述，由于现有的斜纵轧中空钢生产工艺中的终轧工艺存在着终轧速度慢、工序多、操作人员多、劳动强度大、成材率低、生产率低、外形不尽规整、局部斜轧缺陷不能消除、热穿热轧工艺增壁带来的内孔质量缺陷和外表面的质量缺陷不能消除等问题，所以现有的斜纵轧中空钢生产工艺中的终轧方式还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种产品尺寸精度较高、产品形状完整美观、并且生产效率高、中空钢产品表面质量好、使用寿命长的斜纵轧中空钢的终轧方法及装置，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的一种斜纵轧中空钢的终轧方法为，该方法包括采用现有的斜纵轧工艺进行斜轧穿孔轧制、带芯（棒）斜轧轧管轧制、二次无芯（棒）斜轧轧管定径轧制得到热管坯，在对热管坯进行终轧时，采用在一台Y型轧机上设置两组轧辊组对热管坯进行连续轧制，每组轧辊组由三个轧辊组成，并且使一组轧辊组的轧辊与另一组轧辊组的轧辊相互倒置180度配合安装，并保持两个轧辊组的轧制中心线在同一中心线上。

上述在采用一台Y型轧机上设置两组轧辊组对热管坯进行连续轧制时，将先轧制热管坯的轧辊组设为第一轧辊组，后轧制热管坯的轧辊组设为第二轧制组，在进行轧制时，使第一轧辊组轧制时的延伸系数μ₁小于第二轧辊组轧制时的延伸系数μ₂。

上述第二轧辊组的延伸系数μ₂与第一轧辊组的延伸系数μ₁之比为：μ₂/μ₁ =1.05～1.10。

根据上述方法构建的本发明的一种斜纵轧中空钢的终轧装置为：该装置包括Y型轧机，在一台Y型轧机上装有第一轧辊组和第二轧辊组，第一轧辊组和第二轧辊组都分别由三个轧辊组成，并且第一轧辊组的三个轧辊与第二轧辊组的三个轧辊相互倒置180度配合安装，并保持两个轧辊组的轧制中心线在同一中心线上。 

上述第一轧辊组与第二轧辊组之间的中心距离为第一轧辊组的轧辊半径与第二轧辊组的轧辊半径之和再加20～200毫米。

上述第一轧辊组中的轧辊与第二轧辊组中的轧辊的直径相同或不相同。

上述第一轧辊组中的轧辊和第二轧辊组中的轧辊的轧辊端面孔型同时为三角折线孔型或同时为圆弧孔型。