[发明专利]用于管材加工的柔性排辊成型方法

说明书

本发明涉及一种用于管材加工的柔性排辊成型方法，属于管材生产技术领域；此工艺方法将轧辊分为线性段、固定段和非线性段三个阶段，利用待焊接焊管依次通过该三个阶段时，调节每对轧辊的相对位置对待焊接焊管进行轧制；与此同时，利用CCD相机实时监测待焊接焊管焊缝初始宽度和回弹量，通过焊缝初始宽度和回弹量的反馈，调节线性段轧辊和非线性段轧辊的相对位置，以实现对焊管焊缝间隙的精确控制同时满各种尺寸直缝焊管的生产，使得焊管焊缝间隙到达理想宽度，极大的减少了因焊管焊残余弹复量过大、鼓包以及褶皱等影响焊接质量从而降低焊管整体质量的问题。

技术领域

本发明属于管材生产技术领域，特别涉及一种用于管材加工的柔性排辊成型方法。

背景技术

相对无缝管，高频直缝焊管具有成本低、精度高、规格多、表面质量好等优点，在航天航空、油气能源运输、天然气管道、高压锅炉管、建筑等领域应用越来越广泛。高频直缝焊管简称ERW，是将热轧板卷经过成型机成型后，使钢卷变为圆滑的圆筒状，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使管坯边缘加热熔化，在一定挤压力作用下，圆筒的熔化两边缘熔合在一起，经冷却就到达焊接在一起的效果，形成钢管，刮去焊缝的外毛刺，再经过定径、矫直、定尺切断，最终成为带有直缝的焊接钢管。

在工厂中带钢经过成型机组变成圆形管，一般要经过弯边、预成型段、线性成型段、精成型段、挤压段。其中焊管在经过精成型段之后形成一个带有焊缝间隙的近似的圆形管，再经过高频感应加热和挤压段后形成圆形钢管。但是由于钢管轧制的回弹效应、轧制工艺参数不合理等原因，导致并不能够精确的控制钢管焊缝间隙。间隙过大造成邻近效应减少，涡流热量不足，导致焊缝晶粒间接合不良而产生未熔合或开裂。间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，导致焊缝烧毁，严重影响焊接质量。

发明内容

针对上述问题本发明提供一种用于管材加工的柔性排辊成型方法，通过焊缝初始宽度和回弹量的反馈，调节线性段轧辊和非线性段轧辊的相对位置，以实现对焊管焊缝间隙的精确控制，使得焊管焊缝间隙到达理想宽度。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种用于管材加工的柔性排辊成型方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤S1、收集待轧制焊管和轧辊的性能参数：焊管成型直径D、焊管壁厚d以及轧辊直径R；

步骤S2、输入轧制工艺参数；柔性排辊包括七组轧辊，且分为线性段、固定段以及非线性段三个阶段，输入所述排辊线性段V角α、轧辊的轴向间距L、轧辊轴向间距的减小量p、焊管回弹量t、焊缝间隙允许最小宽度T_min、焊缝间隙允许最大宽度T_max以及每组轧辊初始轧制时对应焊缝间隙0.16D、0.125D、0.09D、0.075D、0.05D、0.025D和0；

步骤S3、计算a组、b组、c组、e组、f组、g组以及h组轧辊宽度；所述柔性排辊的七组轧辊标记为a组、b组、c组、e组、f组、g组以及h组轧辊，分别利用所述焊管成型直径D和每组轧辊初始轧制时对应焊缝间隙计算各组轧辊宽度，即H_a＝(0.16D+πD)/π、H_b＝(0.125D+πD)/π、H_c＝(0.09D+πD)/π、H_e＝(0.075D+πD)/π、H_f＝(0.05D+πD)/π、H_g＝(0.025D+πD)/π、H_h＝D；

步骤S4、启动生产线电源；所述待焊接焊管运动到柔性排辊的观测点O点，利用CCD相机拍摄观测点O处的焊缝图片，且实时传输到处理器，处理器计算焊管焊缝宽度B；

步骤S5、判断焊管焊缝宽度B与焊缝间隙0.075D的大小，若B≤0.075D，成立则转入步骤S18，否则转入步骤S6；

步骤S6、处理器根据焊缝宽度B调节a组轧辊宽度为H_a；