钢管工艺复习题

钢管工艺复习题 1. 管材的定义及作用 定义定义凡是两端开口并具有中空封闭型断面，且长度与断面周长成较大比例 的钢材，统称为钢管。作用作用1输送流体 输送流体可以作为液、气体及固体的输送管道 2 做结构件 做结构件（钢管具有更大的截面模数，也就是说它具有更大的抗弯、抗扭 能力） 2.管材按生产方式分哪几种按尺寸分哪几种 生产方式生产方式 （（1）热加工管（无缝钢管） 热轧穿孔、挤压、P.P.M （压力穿孔） 、冲压 法；（2）焊管（有缝钢管） 包括直缝钢管与螺旋焊管； （3）冷加工管冷轧、 冷拔和冷旋压 按尺寸按尺寸 （1）特厚管D/S≤10；（2）厚壁管 D/S＝10～20（3） 薄壁管 D/S＝20～40（4）极薄壁管 D/S≥40 3.钢管生产的一般模式是什么 模式为模式为坯料→成型→精整→一次成品→再加工→二次成品 4.管坯主要有哪几种 连铸圆坯、轧坯一般为圆坯、铸锭坯主要有方锭坯、锻坯 5.管坯的截断方式有哪几种适合什么情况 ⑴ 剪断适用于中小断面的管坯 ⑵ 火焰切割适合大断面、合金钢等管坯 ⑶ 折断适合 Dp＞φ 140mm 或σ b＞60Kg/mm2 管坯 ⑷ 锯断适合小断面管坯，合金钢及高合金钢等 6.坯料加热遵循的原则 ⑴ 温度准确，确保可穿性最好的温度； ⑵ 加热均匀， 纵向、 横向都均匀， 内外温差不大 于 30～50℃， 最好小于 15℃； ⑶ 烧损少，并且不产生有害的化学成分变化C↑ 或 C↓。 7.坯料加热温度制定，需考虑哪些因素 （1）加热温度在 Fe-C 相图中的单相奥氏体区 （2）加热温度考虑坯料的化学成分 （3）加热温度考虑坯料尺寸大小 （4）加热温度考虑工艺条件 8.环形加热炉有哪些优点 1）适合加热圆形管坯，适应多种不同直径和长度的复杂坯料；  2）管坯加热时间短、受热均匀、加热质量好；  3）炉底转动，坯料与炉底无相对滑动，氧化铁皮不易脱落，且炉子装出 料炉门在一侧，密封好，冷空气吸入少、氧化铁皮少；  4） 管坯放置位置灵活 （可放料也可空出） ， 便于更换管坯规格， 操作灵活。  5）机械化和自动化程度高。 9.管坯定心的定义，目的和方式 定义是指在管坯前端面钻孔或冲孔。 目的使顶头鼻部正确地对准管坯轴线，防止穿孔时穿扁；减小毛管壁厚不均； 改善二次咬入条件。 方式a热定心效率高，应用广； b冷定心效率较低，仅用于穿孔性能较差的钢材，如高合金钢、高碳 钢及重要用途的钢材。 10.二辊斜轧穿孔机的工具有哪些构成什么孔型 （1）曼乃斯曼穿孔机两个主动轧辊、两个上下布置固定不动的导板及一个 位于中间固定不动的顶头构成了一个“环形封闭的孔型环形封闭的孔型”； 11 穿孔机轧辊的结构及各部分的作用 Ⅰ入口锥咬入管坯，实现管坯穿孔； Ⅱ轧制带起过渡带作用； Ⅲ出口锥实现毛管减壁，平 整毛管表面，均匀壁厚及完成毛管归圆。 12.穿孔机顶头的作用、结构及各部分的作用 作用实现从实心管坯到中空毛管的变形，这一变形是钢管穿孔的主要变形，因而其 工作条件非常恶劣，对穿孔质量和生产有重大影响。 L0 鼻部对正管坯定心孔，便于穿正； L1 穿孔锥穿孔并使毛管减壁； L2 平整段锥角与辊同均整毛管内外表面； L3 反锥甩圆并防止毛管脱出顶头时划伤。 13.二辊斜轧穿孔变形区的组成及各部分的作用 Ⅰ 穿孔准备区穿孔准备区作用⑴ 顺利实现管坯一次咬入；⑵ 为二次咬入积累足够 的剩余摩擦力。⑶ 径向压缩，一部分横向变形，一部分纵向延伸，因而管坯头 部形成一个喇叭口状的凹陷即疏松区。 Ⅱ 穿孔区穿孔区作用实现穿孔并使毛管减壁。 Ⅲ 辗轧区辗轧区 平整区平整区 作用 辗轧均整管壁， 改善管壁的尺寸精度和内外表 面质量顶头母线与辊母线平行。 Ⅳ 转圆区转圆区 归圆区归圆区 作用靠轧辊的旋转加工把椭圆形毛管转圆。 14.曼氏穿孔机穿孔后的毛管会出现什么情况为什么 出现了头粗尾细中间均的现象 原因 （1）管坯头部进入时，由于顶头正面有阻力，相当于冲压镦粗，且管坯头部 无外端约束由最小阻力法则，轴向μ ↓，横向μ ↑，金属向外侧流动↑，因而 使管坯头部变粗； （2） 中间部分管坯两侧有外端约束， 阻碍了金属的横向流动， 所以中间均匀； （3）当尾部进入时，顶头正面阻力，瞬间减少，导致轴向阻力↓↓，因而， 轴向μ ↑，横向μ ↓，故出现尾细。 15.穿孔机咬入时，需校核哪几个条件为什么 1）旋转条件 2）前进条件 斜轧穿孔过程存在两次咬入每次咬入都必须同时满足前进条件和旋转条件 16.斜轧穿孔时，附加变形包括哪些怎样产生的如何减少 包括纵向变形、切向变形、扭转变形。① 纵向剪切变形纵向剪切变形产生原因穿孔 时，轧辊带动毛管外层金属轴向延伸， 而顶头阻止内层金属轴向流动， 从而导致各层金属轴 向流动的差异，产生了纵向剪切应力。它易导致表面裂纹横裂缺陷。 减少措施减少措施采用主动顶头， 或加润滑剂等来减少。② 横向剪切变形横向剪切变形产生的原因 顶头的阻力与轧辊的动力共同作用的结果。是造成毛管纵裂、折叠、分层等缺陷的原因。 减少措施减少措施加润滑剂降低顶头阻力。③ 扭转变形扭转变形是由于变形区中管坯各截面的角 速度不同引起的减少扭转的方法 减少扭转的方法主要是降低 β 1、β 2。 17.什么是孔腔，孔腔形成的机理有哪些影响孔腔形成的因素有哪些 孔腔孔腔旋转横锻、横轧或斜轧实心工件时，工件产生的纵向内撕裂。 形成机理 切应力理论、正应力理论、综合应力理论 影响因素 1钢的自然塑性化学成分、冶炼质量、组织状态等 （2送进角α 3穿孔温度 t℃ 4封闭孔型的椭圆度系数ξ 5顶前压缩量△h 6轧辊的入口锥角β 1 7主动导盘 8轧辊磨损 18 设计穿孔机轧辊时，轧辊直径、入口锥长度、出口锥长度、入口锥角、出口 锥角都考虑哪些因素 ⑴ 轧辊直径的确定考虑强度、咬入、穿孔效率等。 入口锥长度，考虑压下量、出口锥长度，考虑扩径量、β 1为改善毛管质量和 咬入条件，提高生产效率、改善毛管质量和壁厚不均 19.毛管轧制的目的 轧制目的穿孔以后的毛管必须进行壁厚加工，同时还要对外径进行加工，才能 投入使用。毛管轧制就是对穿孔以后的毛管进行壁厚加工，实现减壁延伸，使壁 厚接近或等于成品壁厚。 20.毛管轧制的方法包括哪些 （1）斜轧斜轧延伸机芯头、狄舍尔延伸机芯棒、锥形辊延伸机芯棒以 及三辊轧管机（ASSEL）等； （2）纵轧自动轧管机、连轧管机、三辊连轧管机等；按照机架形式及内变形 工具的类型，纵轧基本可分三类空心、长芯棒、短芯头 21.连轧管机组有哪些优点 1. 在连续的 8－9 机架中以大压下量一次完成一次完成轧制，高效获得长尺长尺钢管（33 米、 240 根／时） 。 2．钢管质量高质量高可减小穿孔变形，从而↓穿孔表面缺陷↓穿孔表面缺陷。交替轧制钢管，消除 穿孔螺旋壁厚不均，调质磨光的特殊