[发明专利]用于薄壁无缝管生产的芯棒

说明书

本发明提供一种用于薄壁无缝管生产的芯棒，所述芯棒包括锥形段、工作段和支撑段，其中，所述锥形段为锥台结构，所述工作段和所述支撑段均为圆柱体结构，所述锥形段的大端与所述工作段的一端连接，所述工作段的另一端与所述支撑段的一端连接。利用该芯棒进行薄壁无缝管的生产能够明显改善甚至消除钢管端部形成的喇叭形扩口，有效改善了毛管端部的尺寸精度，减少成品管端部的切头长度，降低料损。

技术领域

本发明涉及钢管生产领域，特别涉及一种用于薄壁无缝管生产的芯棒。

背景技术

钢管厂用于生产碳钢、低合金钢、中合金钢及高合金等中、厚壁无缝钢管的轧制机组所采用的轧管设备是德国MEER公司的Assel轧管机。钢管轧管前需要在穿孔后的毛管内孔插入芯棒，以便带动毛管喂入轧管机并在轧管机的孔型中完成轧制变形，最终完成定壁过程。芯棒是用来带动毛管喂入轧管机以及与轧管机的三个轧辊(三个轧辊互成120°配置)一起配合包围形成轧管定壁所需的孔型的。

目前，轧管用芯棒是具有多种规格直径(共90组，φ76mm～φ442mm)、长度为19.75m(其中支撑段15.55m，工作段4m，端部锥形段0.2m)的直线型空心棒(棒内部设置内水冷)。在生产薄壁(D/S≥16，D指生产钢管的外径值，S指壁厚值)钢管时，毛管前端经轧管机轧制后端部易产生喇叭形扩口，由于喇叭形扩口部分的外径值比正常情况下荒管的外径平均值大，因此喇叭形扩口部分会影响后续减径工序的咬入，造成增加额外的调整时间(约10秒/支)，同时还会导致钢管尺寸超差等缺陷，甚至直接造成废品；另外喇叭形扩口部分存在壁厚减薄段(平均壁厚较轧后荒管正常平均壁厚值小)，由于同等公差要求下薄壁管公差带较小，壁厚减薄段的壁厚值超公差下限时需切头(正常钢管切头长度约200～250mm，存在壁厚减薄段钢管切头长度约350～450mm)，造成成品钢管料损。

对于上述问题可以选择改动Assel轧管机或对芯棒进行重新设计进行解决，Assel轧管机结构复杂，属设备供应商的专有技术，不具备改进技术能力。相比而言对芯棒进行重新设计可满足使用，但主要有以下几个限制：

1)芯棒原有的支撑段不能直接焊接连接改后的芯棒工作段，若直接焊接会造成焊接处台阶影响轧后钢管内表质量，且影响焊接处稳定，降低强度；

2)其它参数不变的情况下，芯棒直径变化会造成整支钢管壁厚尺寸发生变化；

3)毛管轧制时又需要加大轧辊台肩与芯棒表面的间距，以减小毛管端部的变形量，以改善或消除喇叭形扩口。

经过上述分析，可以确定解决该芯棒使用问题必须从芯棒重新设计着手，因此，寻求一种既满足技术要求，又能改善轧后端部喇叭形扩口的新型芯棒用于Assel轧管机的薄壁管轧制具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于薄壁无缝管生产的芯棒。利用该芯棒进行薄壁无缝管的生产能够明显改善甚至消除钢管端部形成的喇叭形扩口，有效改善了毛管端部的尺寸精度，减少成品管端部的切头长度，降低料损。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于薄壁无缝管生产的芯棒，所述芯棒包括锥形段、工作段和支撑段，其中，所述锥形段为锥台结构，所述工作段和所述支撑段均为圆柱体结构，所述锥形段的大端与所述工作段的一端连接，所述工作段的另一端与所述支撑段的一端连接。

进一步地，在上述的芯棒中，所述工作段包括细段和粗段，所述细段的外径小于所述粗段的外径，所述细段的一端与所述锥形段的大端连接，所述细段的另一端与所述粗段的一端连接，所述粗段的另一端与所述支撑段的一端连接。

进一步地，在上述的芯棒中，所述细段的另一端与所述粗段的一端通过圆角连接，优选地，所述圆角的半径R为80mm～135mm，优选地，所述圆角的圆心在所述芯棒的外侧。