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精密钢管二辊斜轧穿孔坯料的生产

在由两个同向旋转且辊轴交叉倾斜的轧辊、两块导板(或导盘)以及顶头构成的孔型中把实心管坯穿轧成空心毛管的工序(见管坯穿孔)。1884年由德国曼内斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟发明。他们在锻道圆坯的实践中发现，圆坯在边旋转边压缩的过程中，中心会出现破裂，形成不规则的小孔——孔腔(cav1ty)，由此得到启发，设想用二辊斜轧法来生产无缝管。开始采取无顶头斜轧，获得的管子内孔很小且很粗糙，不能应用，后来改为加顶头斜轧获得了成功。后人又对导向工具、轧辊形状和数量等做了改进，相继出现了带导盘的二辊斜轧穿孔、三辊斜轧穿孔、菌式穿孔机穿孔以及盘式穿孔机穿孔等。

二辊斜轧穿孔机的变形区大致可分为4个区域(见图)。

1区主要作用是为穿孔做准备和顺利地实现一、二次咬入(见斜轧穿孔原理)。由于轧辊入口锥表面有锥度，沿穿孔方向(轴向)前进的管坯逐渐在径向受压缩，被压缩部分的金属一部分向横向(导板方向)流动，使坯料断面由圆形变成椭圆形，而表层金属向轴向延伸，因此在坯料前端会形成一个喇叭口状的凹陷，此凹陷和定心孔一起保证了穿孔时顶头鼻部对准坯料中心，以减小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ区为穿孔区。主要作用是穿孔，即使实心坯变成空心的毛管。该区从金属与顶头相遇开始到与顶头圆锥带始端接触为止，主要是压缩壁厚，被压缩的金属向横向和纵向流动，但横向流动受到导板的限制，所以纵向延伸变形是主要的。在穿孔机上穿孔毛管可有很大的延伸系数， 到5以上，这是斜轧穿孔的特点。

Ⅲ区为展轧区。该区顶头母线和轧辊母线近似平行，主要作用是展轧(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和内外表面质量。

Ⅳ区为转圆区。该区的作用是靠轧辊旋转加工把椭圆形的轧件转圆。该区长度很短，变形属塑性弯曲变形

精密钢管无张力减径

在多机架的减径机中对空心荒管进行的不带芯棒、不带张力的连轧工序，目的是获得小直径的长管材，以扩大产品规格和提高机组生产能力。无张力减径机和纵轧定径机(见管材定径)相同，但减径机的机架数目多达15～22架。

减径机轧制空心荒管的过程如图1所示。管子喂入轧辊后与孔型侧壁abcd四点接触，之后产生压扁变形。压扁变形是指管子截面积不变化，仅形状由圆变为椭圆，属于塑性弯曲。到管子与孔型壁相接触时压扁停止，减径变形开始，直至管子离开变形区。无张力减径机每架变形量较小，一般延伸系数不超过1.03～1.055。轧制薄壁管时变形过大会产生轧折缺陷。(图2)

经无张力减径后管壁要增厚，减径前后的壁厚关系可用以下经验公式确定：

对于壁厚小于15mm的成品管

S0=S[1-0.0044(D0-D)]

对于壁厚大于15mm的成品管

S0=S-(D0-D)/14.9     

式中D0、D分别为减径前后管子的直径；S0、S分别为减径前后的壁厚。用上式求出的壁厚变化值含有平均值的意义，因为实际壁厚变化沿孔型周边的分布是不均匀的，如图3所示。由图3可见，增厚值以辊缝处(Ⅲ一Ⅲ截面) ，孔型顶部(I—I截面)小，在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于减径机为连轧机，成品管终的壁增厚由各架累积而成，累积后壁厚分布是45。方向处壁厚小。(见图4)