焊管表面划伤的消除

焊管表面划伤的消除

1、焊管表面划伤产生的原因

使用轧辊成型的焊管要求将带材横向弯曲成圆 ,这是使带材通过一系列不同孔型的轧辊变形来实现的。每对轧辊以一定转速转动。但轧辊表面的线速度因旋转半径不同而不同 ,线速度的差异使带材和成型辊之间产生的滑动摩擦是焊管表面划伤产生的根本原因。

大部分焊管机组使用水平成型法成型。对于这种机组 ,粗轧辊、导向环辊和定径辊的主动辊底径被认为是驱动直径 ,这些轧辊底径位置的线速度基本等于带材的递送速度。由于旋转半径不同 ,每个轧辊的辊缘 ,使带材和轧辊表面产生较大的相对滑动摩擦 ,从而产生表面划伤。

摩擦力的大小影响表面质量 ,大的摩擦力会产生划伤。当摩擦力增加时 ,带材所受正压力增大 ,带材变形量增加 ,导致轧辊拉伤带材 ,产生表面划伤。

2、合理的轧辊设计和加工

2 .1　使用游动翼缘辊

为了减少带材和轧辊表面的相对滑动 ,主动辊使用游动翼缘辊。一种典型的游动翼缘辊结构如图 1所示 ,其特有的设计是游动翼缘由轴承支撑 ,它的转速取决于带材的递送速度而不同于轧辊的转速。使用这种轧辊使带材和轧辊表面之间的相对滑动减少 ,从而使焊管表面划伤减少甚至消除。此设计对大管径焊管生产非常有益 ,因为假定底径不变 ,当管径增大时 ,轧辊辊缘直径增加 ,增加了相对滑动从而增加了滑动摩擦。

游动翼缘辊多用于粗轧辊和导向环辊 ,因为成型和横向弯曲主要在这两部分完成。

2 .2　四辊成型

除了使用游动翼缘辊成型 ,有些焊管机组使用四辊成型。四辊成型用于导向环辊和定径辊 ,这时水平辊使用主动辊 ,立辊使用被动辊。立辊的转速取决于带材递送速度 ,这有利于减少带材与立辊表面的相对滑动和滑动摩擦。

2 .3　逸出角和余隙

除了改变轧辊设计 ,对轧辊修正也可以减少焊管表面划伤。常用方法是在轧辊辊缘加工一个适量的逸出角或余隙。这个余隙可以减少带材在该部位的表面压力从而减少表面划伤。加工余隙的大小不仅取决于焊管材质、管径大小和机组特点 ,还取决于成型过程中每架轧辊的辊花。逸出角角度或余隙要求以带材能够从轧辊的表面逸出为宜。图 2为连续三辊成型的成型辊花 (两架驱动辊和一架侧辊 )和立辊孔型 ,进入的带材首先接触立辊的底部辊缘 ,这是滑动摩擦集中和容易产生划伤的部位。为减少带材在此部位的接触和压力 ,加工一个逸出角和余隙以增加带材和轧辊之间的间隙。大多数逸出角非常小 ,不影响焊管的成型。

2 .4　轧辊表面粗糙度

轧辊表面粗糙度影响轧辊和带材之间的摩擦系数。轧辊表面粗糙度值越小 ,轧辊和带材的摩擦系数越小。为了减小轧辊和带材之间的摩擦系数 ,一般要对轧辊表面进行研磨加工 ,使轧辊表面粗糙度小于Ra 0 .2 μm。

3、轧辊正确安装和调整

3.1　轧辊中心和机组轧制中心一致

轧辊中心偏离机组轧制中心 ,使轧辊单侧受力太大 ,容易产生管体表面划伤 ,如图 3所示。为了保证轧辊中心和机组轧制中心一致 ,以一架粗轧辊牌坊架和一架定径 (矫直 )水平辊牌坊架为基准测量、调整 ,使粗轧辊一架水平辊下辊中心和一架定径 (矫直 )水平辊下辊中心位于机组轧制中心 ,然后以这两辊中心拉一条钢丝线 ,该钢丝线就是机组轧制中心线 ,使各架水平辊下辊中心调整达到位于该中心线上 ,水平辊上辊依下辊为基准进行调整。对于立辊 ,可调整使立辊两辊缘相贴合。轧辊中心线应位于立辊贴合部位 ,否则调整立辊中心。

3.2　轧辊安装

轧辊安装不合适 ,例如水平辊安装不水平或水平辊安装错位 ,如图 4所示 ;立辊安装不垂直或立辊安装错位 ,如图 5所示 ,都会造成轧辊辊缘受力太大 ,产生表面划伤。为了保证轧辊安装准确 ,每次换完道后 ,使用水平仪对水平辊水平性检查 ,对立辊端面水平性检查确定立辊的垂直性。若生产过程中出现划伤 ,也要及时对轧辊的安装情况

3.3　轧辊转速

轧辊各点线速度差异导致轧辊和带材产生滑动摩擦是焊管表面划伤产生的根本原因。为了使轧辊各点线速度和带材线速度差异较小 ,各主动辊底径相同时 ,各轧辊转速应该相同。实际生产中带材会产生延伸 ,为了保证不在轧辊之间产生堆钢现象 ,主动辊底径随架次增加轧辊底径略有增加 ,这种情况下应该认为轧辊底径是相同的。

3.4　轧辊参数设定合理

实际生产时要合理设定轧辊参数。减径量太小影响产品质量 ,减径量太大使轧辊受力太大 ,容易产生划伤。对给定的减径量 ,应尽量使各架减径量均匀分配 ,避免局部架次减径量过大 ,使管体表面产生划伤。

3.5　轧辊维护

正常生产时 ,轧辊自身会产生划伤 ,毛刺、铁屑等异物粘在轧辊表面 ,也会对管体表面产生划伤。轧辊表面有划伤或粘有异物时 ,要及时对轧辊表面清理、修磨。

4、润滑液的合理使用

如果可能 ,焊管在成型过程时应该使用润滑液。使用润滑液的优点 :①提高轧辊寿命 ;②管体表面不易产生划伤。润滑液降低了轧辊和被成型材料之间的摩擦系数 ,从而使焊管表面产生划伤的可能性降到考低。选择专用润滑液可以防止焊管表面粘污 ,同时保证润滑液循环系统正常运转。

各种材料和各种加工方法用于焊管的生产 ,同时有许多不同基体的润滑液用于焊管机组。必须根据被成型材料选择合适的润滑液 ,以提高生产率 ,同时满足环保的要求。

但使用润滑液也有缺点 ,常见的是固态聚集和金属固溶。固态聚集是以下两种现象的结果 :一是外来颗粒 ,例如在成型过程中带材表面产生的铁屑和氧化物的沉积 ;二是润滑液中溶解的固态物的沉淀。这会对焊管和轧辊产生影响 ,引起表面划伤。焊管批发

大部分带材成型时 ,小的金属颗粒会从带材表面脱离 ,这些颗粒被润滑液冲走 ,这就是“金属固溶” ,另一个金属颗粒的来源是纵剪时带材边缘产生的毛刺 ,这些毛刺非常小 ,不容易看到 ,成型时被润滑液冲走。这些颗粒和润滑液混合 ,同时拌有其他污染杂质 ,如齿轮润滑油、轧辊轴承润滑脂 ,夹在轧辊和焊管之间 ,引起细金属颗粒在轧辊上的堆积 ,引起表面划伤。润滑液循环系统的合理维护会防止这些问题的发生。

5、结　语

焊管批发对不同用途的焊管 ,例如高强度低合金钢结构管 ,表面质量不像需要再精加工的焊管要求高 ,为了降低生产成本 ,(如果轧辊划伤在标准要求范围以内 )就没有必要在消除表面划伤方面做出太多的努力。

表面处理工艺可以在轧辊表面形成硬的耐磨层。耐磨层有物理涂层 ,化学涂层和热扩散层。涂层材料一般含氮化钛和碳化钛。涂层可以增加轧辊的耐磨性 ,减小摩擦系数 ,但是使用时轧辊变形和修复困难限制了轧辊在这方面的应用。当钢管表面粗糙度非常严格时 ,可以考虑对轧辊进行表面处理。焊管批发

焊管表面划伤产生的原因可能很简单 ,例如表面摩擦大或由于轧辊表面线速度的差异。但是要分析并消除表面划伤的过程却比较麻烦 ,应对整个成型过程包括轧辊的设计、轧辊安装和调整 ,润滑系统的合理使用等进行分析处理 ,这样才可以生产出高质量的产品。