無芯棒軋制是一種無縫鋼管軋制芯棒石墨潤滑系統，由石墨儲備裝置、石墨工作裝置、石墨循環裝置、石墨噴淋裝置和電氣控制裝置組成。
基本介紹
- 中文名：無芯棒軋制
- 外文名：No core bar rolling
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 釋義：無縫鋼管軋制芯棒石墨潤滑系統
- 組成：石墨儲備裝置、石墨工作裝置等
無芯棒軋管機的設備特點,斜軋輥型對無芯棒軋制變形的影響,三輥斜軋輥型對無芯棒軋制表面質量的影響,輥型變化對無芯棒軋制表面質量影響,
無芯棒軋管機的設備特點
在這種軋管機上，軋件通過軋機時的中心線就是軋機本身的中心線。3個錐形軋輥繞中心線呈120°布置，與軋件中心線距離相等，各軋輥間距相等。工作軋輥安裝在錐形滾動軸承中，軸承安裝在3個牌坊中，呈倒三角形。換軋輥時，上面兩個牌坊可以迴轉張開。軋輥每迴轉一個角度，也就傾斜一個角度，因而得到一定的餵入角，使軋件向前送入並通過軋機。
軋輥輥型由六部分組成：
(1)入口端圓角；
(2)入口錐；
其功用是將軋件咬入，使其旋轉並前進，同時使軋件減徑。入口錐輥面與軋件中心線的夾角為3°；
(3)台肩：
即軋輥的工作檯肩，這是完成軋管變形的主要區域。台肩高度大體等於減壁量，可以在一定範圍內變化，最高可達到25. 4mm；
(4)均整段：
緊接在工作檯肩之後的一段不長的均整錐，其表面平行於軋制中心線。均整段的作甩是進行輾軋，將軋件規圓，有芯棒軋制時並使軋件稍稍脫開芯棒而從軋管機中軋出；
(5)出口錐；
(6)出口端圓角。
斜軋輥型對無芯棒軋制變形的影響
三輥斜軋時軋件變形不均勻，即軋件從咬入到最後離開軋輥表面，在形狀變化的同時，也要產生多餘變形。多餘變形取決於軋輥表面速度變化情況。軋輥表面各點的速度不僅與對應各段軋輥的具體尺寸有關，還與軋輥輥形變化以及軋制參數的調整密切相關。一旦變形量確定，軋機調整參數輾軋角、送進角這些相關參數也就隨之確定，這時軋輥形狀就是速度場變化的主導因素。
軋件金屬的塑性流動和變形隨接觸表面軋件的速度場的變化而變化，同時軋件的速度場又受軋輥表面速度場的影響，所以軋件金屬變形和金屬的塑性流動隨軋輥表面速度場的變化而發生變化;同時軋輥表面速度場的變化(如因軋輥形狀和軋制調整參數)對軋件的所產生的主變形和多餘變形作用也明顯不一樣，怎樣去減小在金屬變形中的多餘變形，這就需要我們根據所選用不同材料的不同特性特性，機組生產規格範圍擬定設計合理的輥形，找到金屬變形滿足的臨界條件，實現有效的控制多餘變形，軋制表面質量較好的鋼管產品。
三輥斜軋輥型對無芯棒軋制表面質量的影響
減徑、減壁以及塑性彎曲變形是三輥斜軋變形的三個主要階段，毛管外形經歷著由圓一近似三角形一圓的變形過程。多餘的附加剪下變形伴隨著軋件截面線周長的變化而變化，而且截面線周長的變化比較明顯。同時又由於斜軋輥型與軋件變形區表面存在共扼關係，由軋輥形成的變形孔腔形狀決定了軋件變形的幾何特徵。因軋輥各變形區段的作用不一樣，管坯在變形區內各段的變形幾何特徵也不一樣，對應各段金屬的流動情況也不完全一致，同時由附加變形作用導致最終對軋件表面質量的影響也不盡相同。
①軋件在入口錐段為一次咬入階段，保證軋件在螺旋前進的過程完成減徑變形，隨著軋件不斷進入變形區，在完成二次咬入之前，大部份軋件表面金屬在軋輥的作用下軸向延伸，同時周向受軋輥孔型的制約，只有小部份金屬沿徑向流動用以增加壁厚，因而隨著軋制過程的進一步進行，在入口錐段D/S (外徑/壁厚)值是不斷減小，斜軋變形過程中D/S值愈小，產生的橫向變形也就愈小，扭轉和其它的剪下附加變形也就隨之減小，因此在表面質量的影響減小。
②軋輥台肩是完成軋管變形的主要區域，是減壁變形階段。軋件在這個變形區段受內外變形工具(即軋輥和頂頭)同時作用，管坯壁厚減薄，變形接觸區的金屬被壓縮在軸向受軋輥台肩的阻力作用沿橫向擴展，壁厚減的越多，橫向擴展越嚴重，鋼管的D/S值增大，軋制過程中金屬變形抗力增加，從而使軋件不均勻變形加大，切向附加變形加劇，鋼管表面出現裂紋、發紋的機率增大。從現場跟蹤結果分析來看，要想保證鋼管質量，確保機組生產規格，應把台肩的高度控制在6-8mm左右為宜。不同的軋輥台肩形狀將導致不一樣的軋件橫向變形效果，為減輕橫向變形對表面質量的影響，台肩輥型比圓弧台肩輥型更能減輕橫向變形對軋件表面質量的影響，尤其是生產D/S值較大的鋼管，使用台肩輥型軋輥生產出來的鋼管合格率比圓弧台肩輥型生產的鋼管合格率高很多。
③軋件從減壁段出來後，就進入輾軋區段，輾軋區的主要作用是通過輾軋均整壁厚，使己經發生壓扁變形的軋件在軋輥輾軋變形區段不斷進行內外修整，沿軋制方向軋件的截面形狀從三角形過渡到橢圓形，但外圓周長不會有太大的變化，所以橫向產生的附加變形較小。
④到了出口錐段，出口錐方向的孔型開度值增大，3個軋輥形成的孔型封閉性更差，金屬橫向流動加劇。由於變形區是連續的，所以變形區受軋輥輥型的影響也是連續的。輾軋帶母線與出口錐母線夾角越大，對變形區軋件橫向變形影響越大，D/S值越大，附加應力越大，附加變形加劇，鋼管表面產生的斜向裂紋和發紋也就越多。
輥型變化對無芯棒軋制表面質量影響
①鋼管表面質量的好壞以及主要影響因素並不是軋輥的入口工作錐度角。
②出口錐母線與輾軋帶母線的夾角刀對鋼管表面質量的影響:隨著刀的增大，鋼管內螺紋缺陷變得更加嚴重，內螺紋線加深，同時鋼管表面產生的裂紋缺陷比較多並且較還不容忽視，平均裂紋長度也增加。
③圓滑形台肩和陡坡形台肩形狀及它們的高度對鋼管表面質量的影響不一樣。台肩為圓滑形軋輥生產出來的鋼管內表面螺紋缺陷及表面裂紋程度較陡坡形台肩嚴重:其內螺紋線更深，表面裂紋長度更長。
