管端增厚，是張力減徑過程的特點之一，也是一個不利因素。當逐根減徑管子的時候，造成管子端部增厚的原因，是管子前端和後端通過軋機時，管子裡的張力與穩定過程的張力有所區別所造成的。例如，當管子前端在機架間隔內通過時，僅產生後張力。隨著管子前端進入隨後的一些機架，機架上的前、後張力增大到穩定數值。在這一達到穩定數值的過程中，管子端部的一段管段壁厚增厚。管子後端通過軋機時，存在著類似的情況。
基本介紹
- 中文名：端部增厚
- 外文名：Thickening of the end
- 屬於：張力減徑過程
- 採取措施：增大單機架減徑率
簡介,工藝條件,端部增厚原因,軋管技術的開發,
簡介
對於封底端厚度要求較大的管形製件，過去常採用分體焊接法或摩擦工具旋壓縮口法製造。分體焊接法是將製件分解為簡形的管體和成形頭部，先用機械加工製造出頭部，再將其與管體焊接成一體。這種方法不但生產工藝繁雜、生產效率低，而且浪費金屬。摩擦工具旋壓縮口法雖然生產效率較高，但其採用的工具製造困難，而且在成形時變形力較大。某研究所開發的以無縫鋼管為毛坯的整體熱旋壓縮口工藝，毛坯縮口端的璧厚獲得了顯著增厚，其厚度為原始壁厚的三倍以上。
工藝條件
根據零件的形狀和尺寸特點，使端部顯著增厚是零件成形的關鍵。經過分析，決定採用無芯模熱旋縮徑工藝，試驗過程中毛坯採用氧一乙炔焰加熱，既簡便可行，又可獲得不同的加熱溫度，以考察溫度對成形的影響。
1、採用熱縮旋封底的可能性
如下圖所示，用旋輪按一定的軌跡對被加熱的管還往復旋壓，在旋輪每道次行程終了時進行一定的進給量，被旋輪旋壓的那部分金屬產生塑性流動，管坯端部的直徑逐漸縮小，直到把底部封死。又由於塑性變形熱引起的溫度升高，最終能使端部焊合。旋輪繼續進給，可使底部的厚度明顯增加。
熱縮旋封底2、兩步法多道次縮旋工藝
為了收到端部增厚顯著及內外形輪廓尺寸連續圓滑過渡的效果，採用了先封底後成形的兩步法縮旋工藝。封底的目的是為了在成形時限制金屬向軸向流動，而使壁厚有顯著增加。封底端部中心的厚度與形狀對獲得合格的零件有很大影響,增加封底旋壓道次並適當加大進給顯有利於底部封死和底部的增厚。封底工藝參數選用不當則易形成如下圖中(a)的小圓角，此小圓角在下一道成形工序時則形成圖下中(b) 所示的缺陷，使內部形狀不是圓滑過渡，在進一步旋壓時可能會產生摺疊或夾層。
表面缺陷為消除上述缺陷，可適當調節旋輪架的迴轉半徑，從而改變了封底的曲率半徑，使金屬流動趨於均勻。
端部增厚原因
鋼管張力減徑時管端增厚的原因是因為被減徑鋼管的兩端所承受的張力比穩定軋制時為小，因此，軋後鋼管兩端壁厚比中間部分略有增加。通常，管壁增厚段的長度即為需要切除的壁厚超公差部分的長度，隨變形量、機架間距、軋制速度、平均張力係數的增加而增加。但隨單機架減徑率、壁厚與直徑比、軋輥名義直徑、摩擦係數、軋制溫度的增加而減短。合金鋼增厚段長度較碳鋼為長，一般端部增厚段長度約等於機架中心距兩倍。
為了減少管坯增厚端的長度以保證張力減徑的經濟性，可採取以下措施。
1、增大單機架減徑率，減小機架間距，增加鋼管長度以減少管端壁厚增厚段長度。此法並不太理想，因為其增厚段長度仍占鋼管總長的8%~14%。
2、採用端頭厚度電控技術，即使鋼管兩端所受的總張力與中段所受張力接近相同。此法可將管端壁增厚長度減少37%～53%。
3、無頭張力減徑，這是最理想的辦法，國外已經實現。
軋管技術的開發
近年來，緊湊式軋機概念在軋鋼各類型生產車間得到了開發套用，無縫鋼管生產亦不例外。除我國試驗了穿軋組合生產技術外，SMS Meer公司也開發出軋管機組的MINI—MILL概念型軋機（亦稱3RCM組合式軋管機），與我國研發的穿軋組合生產技術一樣，也可實現在1個設備上完成2個工序的變形任務，兩者的不同點只在於：我國開發的技術是在特殊形狀頂頭及軋輥組成的孔腔中，管坯一次變形即完成穿孔及軋管2個變形任務；而SMS Meer公司的技術則是首先讓管坯正向通過軋機完成穿孔，然後軋件反向運行．進入該軋機進行軋管，即仍維持2個變形道次。
另外，德國KOCKS公司開發出另一種型式的緊湊式軋機，其特點是：軋管機採用新型四輥行星式軋管機（可軋出長達50m的荒管），其後緊湊布置張力減徑機及迴轉式飛鋸。這種配置由於軋管機與張力減徑機的軋制是連續進行的，因此該工藝生產線無需設定再加熱設備；同時由於張力減徑機軋出的超長鋼管立即由飛鋸定尺分段，因此無需設定大型寬冷床；另外軋管機軋出的荒管長度達50m，使得鋼管經張力減徑機的端部增厚損失降至最小。顯然，採用緊湊式軋管技術及設備可大幅度降低投資，特別適用於小型鋼管企業的建設。
