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精密钢管斜轧延伸
用斜轧方式进行的毛管轧制工艺。斜轧延伸分二辊斜轧延伸和三辊斜轧延伸两类。主要在阿塞尔(Assel)和特朗斯瓦尔(Transval)三辊轧机以及狄舍尔(Diescher)和改进型狄舍尔(Accu-Roll)二辊轧机(见图)上进行。斜轧延伸所以获得发展是因为它具有独特的优点,如轧出的管子尺寸精度很高,设备和工艺过程简单,能靠分散变形的积累而获得大变形量等。
在阿塞尔轧机上进行的斜轧延伸主要用于轧制高n精度的厚壁管(D/S≥11~12),生产薄壁管则比较困难,原因是:由于变形孔型由3个轧辊构成,密闭性差,轧制薄壁管尾端时容易出现尾三角。为了能在三辊延伸机上轧制薄壁管,发明了在轧制过程中可以回转轧机牌坊的特朗斯瓦尔轧机。轧制尾端时利用回转牌坊迅速将前进角(轧辊轴线与轧制线问夹角)减小,一方面降低轧制速度,另一方面放大轧辊脊部内接圆直径,使尾端壁厚增加,提高管子稳定性,防止出现尾三角。也可在轧制即将结束时采取快开辊方式增加管端壁厚。采取这些措施后D/S可达30,小壁厚为2.5mm,但缺点是尾端切头量增加。为此又发明了在线外预先减小毛管尾端壁厚后再进行毛管延伸的方法,这样既防止了尾三角出现,又减少了切尾端长度。
在狄舍尔轧机上的斜轧延伸时,由两个主动旋转的导盘作为导向工具,与长芯棒和桶形轧辊一起构成变形区。导盘圆周速度大于管子轴向运动速度,导盘给予金属轴向拉力,有利于轧制薄壁管。改进型狄舍尔轧机使用锥形轧辊和限动芯棒,由于轧辊轴向速度与轧件速度相一致,金属变形更为合理。此外,中国北京科技大学研制成功一种拉力芯棒斜轧延伸机,轧管时芯棒轴向运动速度大于管材轴向运动速度,通过芯棒给予管材轴向拉力和用导板密封变形区可轧制内表面粗糙度低的薄壁管。
精密钢管超声波振动拔管
在对拔管模或芯棒或同时对两者施加超声波振动的条件下进行的管材冷拔。超声波振动拔管原理是将高频电谐振通过换能器转换成机械振动,并将振动能量通过聚能器传播到变形区中,改变金属变形的性质和应力状态,系统框图如图1。实用的振动外模的声传递系统如图2。采用这一传声系统是为了换模方便和不增加锤头长度。振动芯棒的声传递系统如图3。
图1超声波振动拔管系统框图
图2实用声波传递系统
1一外模;2一外套;3固定点;4聚能器;5一振子
图3拔制内凸筋管时超声振动芯棒系统
1、2、3-换能器;4、5、6-聚能器;7-压力轴承8-拉杆;9-芯棒;10-外模;11-管料