本發(fā)明屬于熱軋無縫鋼管軋制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無縫鋼管管端削尖軋制方法。

背景技術(shù)：

熱軋無縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)是通過管坯加熱、穿孔、軋制、定徑、矯直等工序?qū)?shí)心管坯加工成無縫鋼管的技術(shù)。目前，通常采用斜軋穿孔機(jī)將實(shí)心管坯軋制成空心毛管，再將毛管經(jīng)斜軋機(jī)二次軋制成一定外徑及壁厚的荒管，再經(jīng)減徑機(jī)將荒管軋制成滿足產(chǎn)品所要求的直徑及壁厚的熱成品管。

為了用大管坯生產(chǎn)小口徑無縫鋼管，通常采用張力減徑機(jī)將較大直徑的荒管軋制成小口徑熱成品管。由于張力減徑機(jī)的特性，管端張力小于鋼管中部所承受的張力，導(dǎo)致鋼管頭、尾壁厚超差的現(xiàn)象，減徑機(jī)架數(shù)目越多鋼管頭尾壁厚超差段長度越長，導(dǎo)致成品管切頭、切尾長度增加直接影響鋼管的成材率，目前普遍成材率為90％左右。

同時(shí)，斜軋時(shí)管尾部無金屬約束致使軋制穩(wěn)定性差，易造成尾部軋爛出現(xiàn)尾鐮刀現(xiàn)象，造成尾部軋卡事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種斜軋無縫鋼管管端削尖軋制方法，可有效的克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征是在軋制鋼管時(shí)在線精確調(diào)整軋輥進(jìn)給量將毛管頭尾一段預(yù)先軋薄的荒管，如圖1所示。該荒管軋制方法是：

第一步，將外徑為D₀的毛管頭部軋制成外徑為D₁、長度為L₁＝100～150mm的管頭咬入段1，D₁＝D-2ΔS,式中D為荒管外徑，取值根據(jù)軋制工藝確定，ΔS為頭尾段削尖量，取值為鋼管經(jīng)張減機(jī)軋制后鋼管減徑量的1％～1.5％，鋼管減徑量為荒管與成品管外徑的差值；

第二步，軋輥反向進(jìn)給線性打開，將毛管外徑軋成圓錐狀、長度為L₂的頭部削尖段2，該圓錐段最小外徑為D₁，最大外徑為D，L2取值為后續(xù)張減機(jī)機(jī)架間距距離的1～1.5倍減去L₁的值；

第三步，軋輥進(jìn)給到位，軋制成荒管中間段3，其直徑為D；

第四步，軋輥正向進(jìn)給將毛管尾部軋制成圓錐狀的尾部削尖段4，最大外徑為荒管外徑D，最小外徑為D₁，長度為L₂’＝L₂；

第五步，在軋制距毛管管尾80～100mm時(shí)軋輥快速反向進(jìn)給到大打開狀態(tài)，毛管脫離軋制，形成外徑為D₀的非軋制段5。

所述荒管各段長度L₁、L₂、L₃、L₂’長度測量方法是通過設(shè)置在軋機(jī)入口距軋制中心距離為L的激光測速儀測量，將測回的速度值進(jìn)行積分運(yùn)算得出各段長度精確控制輥縫進(jìn)給，軋輥進(jìn)給量由安裝在軋輥裝置上的位移傳感器測量。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及其效果：

(1)可將大張力減徑軋制過程中張力減徑機(jī)所產(chǎn)生的鋼管頭尾壁厚超差現(xiàn)象消除,減少鋼管切頭尾損失，提高成材率。

(2)防止斜軋過程中鋼管尾部出現(xiàn)尾鐮刀現(xiàn)象，造成尾部軋卡事故。

附圖說明

圖1.鋼管管端削尖示意圖

圖2.鋼管管端削尖軋制軋輥進(jìn)給示意圖

圖3.鋼管測量點(diǎn)示意圖

圖中，1—管頭咬入段 2—頭部削尖段 3—荒管中間段 4—尾部削尖段 5—非軋制段

D₀—毛管外徑 D—荒管外徑 D₁—咬入段外徑 S—荒管壁厚 ΔS—削尖量

L₁—管頭咬入段長度 L₂—管頭削尖段長度 L₃—管尾非軋制段長度

L₂’—管尾削尖段長度

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明

現(xiàn)生產(chǎn)成品規(guī)格為φ45×3.5×12000mm(外徑×壁厚×長度)，荒管為φ75×3.2×7800mm，毛管為φ78×4.5×5500mm，管坯φ75×1300mm。

將管坯φ75×1300mm在穿孔機(jī)上軋制成毛管φ78×4.5×5500mm，再將毛管軋制成本發(fā)明所述的荒管，具體步驟如下：

第一步，將外徑為D₀＝78mm的毛管頭部軋制成外徑為D₁＝D-2ΔS＝75-2×0.4＝74.2mm、長度為L₁＝120的管頭咬入段1，式中D為荒管外徑為75mm，ΔS為頭尾段削尖量為0.4mm，取值為鋼管經(jīng)張減機(jī)軋制后鋼管減徑量的1％～1.5％，鋼管減徑量為荒管與成品管外徑的差值為30mm；

第二步，軋輥反向進(jìn)給線性打開，將毛管外徑軋成圓錐狀、長度為L₂的頭部削尖段2，該圓錐段最小外徑為D₁＝74.2mm，最大外徑為D＝75mm；后續(xù)張減機(jī)機(jī)架間距距離為260mm，L₂＝260×1.5-120＝270mm；

第三步，軋輥進(jìn)給到位，軋制成荒管中間段3，其直徑為D＝75mm；

第四步，軋輥正向進(jìn)給將毛管尾部軋制成圓錐狀的尾部削尖段4，最大外徑為荒管外徑D＝75mm，最小外徑為D₁＝74.2mm，長度為L₂’＝L₂＝270mm；

第五步，在軋制距毛管管尾80mm時(shí)軋輥快速反向進(jìn)給到大打開狀態(tài)，毛管脫離軋制，形成外徑為D₀＝78mm的非軋制段5。

軋制如圖1所示荒管時(shí)軋輥的進(jìn)給如圖2所示，鋼管開始軋制前軋輥預(yù)先進(jìn)給量為ΔS＝0.4mm，咬鋼后鋼管速度由零升到軋制前進(jìn)速度，同時(shí)激光測速儀采集鋼管速度值傳回控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過積分運(yùn)算得到鋼管運(yùn)行的位移值，在第a點(diǎn)時(shí)鋼管已經(jīng)穩(wěn)定軋制，咬入段軋制完畢進(jìn)入削尖段軋制，軋制至第b點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)激光測速儀傳回?cái)?shù)據(jù)計(jì)算出鋼管行程已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)值，削尖段軋制結(jié)束鋼管以恒定速度進(jìn)入正常軋制階段，軋輥進(jìn)給量為零。鋼管軋制至尾部時(shí)，如圖3所示，激光測速儀測量點(diǎn)距離軋制中心距離為L，也就是鋼管尾部距離軋制中心小于L時(shí)，激光測速儀將檢測不到鋼管的速度，故軋制到鋼管尾部時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間控制尾部各段長度。根據(jù)鋼管正常軋制時(shí)速度的平均值和時(shí)間的乘積計(jì)算鋼管尾部位移，計(jì)時(shí)從鋼管脫離檢測點(diǎn)開始，L值減去速度與時(shí)間的乘積得到尾部剩余未軋管子的長度，控制軋輥的進(jìn)給量。軋制到c點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算出尾部剩余量達(dá)到預(yù)設(shè)削尖軋制段長度，軋輥進(jìn)給Δs，軋制到d點(diǎn)時(shí)鋼管剩余長度達(dá)到預(yù)設(shè)非軋制段長度，軋輥反向進(jìn)給，軋輥大打開，此時(shí)輥距值大于正常軋制時(shí)的輥距值5-10mm，防止尾部被軋爛造成卡鋼事故，鋼管靠慣性出軋機(jī)。

按本發(fā)明所述方法軋制得到荒管，取樣品定尺如表1所示，取樣點(diǎn)依次為距鋼管頭部200mm、400mm、600mm、800mm、1000mm和距尾部2000mm、1500mm、800mm、400mm、200mm，鋸開后沿管斷面圓周方向取8個(gè)點(diǎn)測量壁厚值后取平均值，從表1所示數(shù)據(jù)可以看出1#荒管距頭部200mm處壁厚平均值為2.99mm，距頭部1m處壁厚平均值為3.30mm，頭部軋薄0.31mm；1#荒管距尾部200mm處壁厚平均值為2.79mm，距尾部1.5m處壁厚平均值為3.22mm，尾部軋薄0.41mm，削尖效果明顯。

經(jīng)張減機(jī)軋制后得到成品管，取樣品定尺如表1所示，取樣點(diǎn)依次為距鋼管頭部200mm、400mm、600mm、800mm、1000mm和距尾部2000mm、1600mm、1000mm、600mm、200mm，鋸開后沿管斷面圓周方向取8個(gè)點(diǎn)測量壁厚值后取平均值。取3#成品進(jìn)行取樣測量，管壁厚平均值在3.5mm左右波動(dòng)，誤差范圍為-3.7％～1.1％，可以看出抵消了張力減徑變形過程中的頭尾壁厚增量,將頭尾壁厚控制在正常公差范圍之內(nèi)，使鋼管切頭尾長度控制在400mm以內(nèi)，較常規(guī)不具備管端削尖功能的斜軋方法切頭尾長度一般在800-1200mm，可將鋼管成材率提高至95％。

表1