热轧无缝钢管的生产工艺流程及特点

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热轧无缝钢管生产流程

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热轧工艺流程：

1、从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，

2、然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。

3、在热轧生产线上，轧坯加热变软，被辊道送入轧机，最后轧成用户要求的尺寸。

轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。

从平炉出来的钢锭也可以成为钢板：

1、首先要经过加热和初轧开坯才能送到热轧线上进行轧制；

2、先经过除磷到初轧，经辊道进入精轧轧机，精轧机由7架4辊式轧机组成，机前装有测速辊和飞剪，切除板面头部。

3、精轧机的速度可以达到23m/s。

热轧成品分为钢卷和锭式板两种，经过热轧后的钢轨厚度一般在几个毫米；如果用户要求钢板更薄的话，还要经过冷轧。

冷轧工艺流程：

1、在冷轧机上，开卷机将钢卷打开，然后将钢带引入五机架连轧机轧成薄带卷。

2、从五机架上出来的还有不同规格的普通钢带卷，它是根据用户多种多样的要求来加工。

与热轧相比，冷轧厂的加工线比较分散，冷轧产品主要有普通冷轧板、涂镀层板也就是镀锡板、镀锌板和彩涂板。

经过热轧厂送来的钢卷，先要经过连续三次技术处理，先要用盐酸除去氧化膜，然后才能送到冷轧机组。武钢生产镀锡板采取的是电镀锡工艺。

镀锌板的生产工艺有两种：一种是热镀锌，一种是电镀锌。它们用在发电设备、机电设备、轻工、食品和家电上。

用镀锌板作为基材，在反面涂上各种涂料就成为彩色涂层钢板。

除了板材以外，轧钢厂也生产长材，如型钢、钢轨、棒材、圆钢和线材，它的生产过程和轧钢原理与板材类似，但是使用的轧辊辊型完全不同。

这是大致工艺流程，不同的车间，会有不同的设备，工艺流程也会有不同。

扩展资料

轧钢厂安全生产的主要特点

轧钢是将炼钢厂生产的钢锭或连铸钢坯轧制成钢材的生产过程，用轧制方法生产的钢材，

根据其断面形状，可大致分为型材、线材、板带、钢管、特殊钢材类。

轧钢的方法，按轧制温度的不同可分为热轧与冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系可分为纵轧、横轧；

按轧制产品的成型特点可分为一般轧制和特殊轧制。

旋压轧制、弯曲成型的都属于特殊轧制。轧制同其他加工一样，是使金属产生塑性变形，制成具有一品。

不同的是，轧钢工作是在旋转的轧辊间进行的。轧钢机为两大类，轧机主要设备或轧机主列、辅机和辅助设备。

凡用以使金属在旋转的轧辊中变形的设备，通常称为主要设备。

主机设备排列成的作业线称为轧钢机主机列。主机列由主电机、轧机和传动机械三部分组成。

轧机按用途分类有：初轧机和开坯机，型钢轧机(大、中、小和线材)，板带机，钢管轧机和其他特殊用途的轧机。

轧机的开坯机和型钢轧机是以轧辊的直径标称的，板带轧机是以轧辊辊身长度标称的，钢管轧机是以能轧制的钢管的最大外径标称的。

2．轧钢主要安全技术

（1）中厚板轧后快冷技术，采用国际上先进的高密度管层流冷却装置，改进中厚板生产中利用控制轧制控制冷却工艺生产专用钢板，并提高钢板的机械性能

（2）棒材生产的控轧控冷技术，通过特殊设计的冷却器实现机架间和机组间轧件的温度控制轧制，

提高棒材强度与韧性，棒材生产的切分技术，通过特殊设计的切分导卫或孔型将一根轧件切分成多根。

目前切分线数最多，实现批量生产的钢厂较少。

（3）冷轧、热轧、中厚板板形控制技术，包括：

轧辊辊型的设计与优化；带钢板形在线检测、信号识别和板形评价；板形控制策略和预设定、前馈、反馈数学模型。

（4）液压AGC技术，采用高性能的液压APC、AGC控制系统，具有响应速度快、控制精度高的优点

正在取代电动AGC成为当今新建轧机和欲改造轧机的首选技术。

（5）双机架可逆式冷轧机成套装备与技术，该技术根据轧制带钢的材质、规格和生产工艺条件选择不同的轧制道次，

使轧机能在较大的范围内灵活适应带钢材质、规格和卷重的变化，产品精度高，可开发精密带钢和有色金属箔带。

（6）热轧窄带钢生产成套设备及工艺技术，在工艺和设备上向宽带钢靠拢，用层流冷却和卧式卷取机取代活套振荡器和立式卷取；

粗轧机前增加高压水除鳞，带钢的表面质量、性能明显改善，卷重增加，可达1-2吨。

（7）基于图像处理的表面质量在线检测系统，该系统用CCD摄像头采集生产线上产品的表面图像，

通过图像处理和模式识别算法对图像进行实时的分析和处理，以检测产品的表面是否存在着缺陷，

并且获取缺陷的尺寸、部位、类型、等级等信息，从而达到在线评估和控制产品表面质量的目的。

（8）钢材品种开发与性能优化技术，包括：工艺参数对IF钢成形性能的影响；

超细晶粒、高强度纯净钢的研究；高强度微合金(Ti, Nb, V ,B) 钢的研究。

（9）棒线材尺寸在线检测系统（ORBIS）分析软件包，此软件包WRODES是采用C++开发，

系统安装方便、快捷，系统运行稳定可靠，良好的人机界面，支持自动报表生成打印，并具有统计分析、历史纪录回放、查询等功能。

（10）有限元模拟在冶金行业中的应用，采用在通用有限元软件ANSYS，

；体积成型与热处理分析有限元软件DEFORM和薄板成型分析软件DYNAFORM上进行二次开发的方法

使新产品开发和现有工艺的改进建立在更科学、更可靠得基础上。

参考资料：

百度百科-轧钢

今天我们就来系统的解答一下这个问题：

本文介绍了无缝钢管厂的生产工艺流程及设备无缝钢管为用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。无缝管的外径范围为 0.1～1425mm，壁厚为0.01～200mm。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。

关键字：生产工艺，设备，轧管，穿孔机....

生产方法 无缝管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求，可用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。

热轧管有三个基本工序：

①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管；

②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管；

③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示（见轧机）。

无缝钢管生产方法见表:

（1） 自动轧管生产生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。其生产工艺流程见图。

　（2）　连续轧管生产 生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒，通过7～9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒，经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机（MPM）,轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动，可改善金属流动条件，用短芯棒轧制长管和大口径钢管

（3）周期轧管生产以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料，加热后经水压穿孔成杯形毛坯，再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔（Pilger）轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料，宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。

（4）三辊轧管生产主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材，壁厚精度达到±5％，比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机（称Transval轧机）的发明，这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使生产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可生产薄壁管，还提高了生产能力

（5）顶管生产 传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管，由推杆将长芯棒插入毛管杯底，顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架，顶轧成管。这种生产方法设备投资少，可用连铸坯，能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管，收口后顶轧延伸成管，克服了传统方法的一些缺点，已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

（6）挤压管生产 首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图5)。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广，但产量低。近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

　（7）导盘轧管生产 又称狄塞耳(Diessel)法。穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机，只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产，管材内壁光滑，且无刮伤；但工具费用大，调整复杂。主要用于生产外径 150mm以下普通用途的碳素钢管。目前使用较少，也无很大的发展前景。

（8）旋压管生产 将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。管子精度高，机械性能好，尺寸范围广，但生产效率低。主要用于生产有色金属管材，但也越来越多地用于生产钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外，多用于军事工业。

70年代，采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。

　（9）冷轧、冷拔管生产 用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6～8（图6）。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外，小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工困难，品种规格变换不灵活；通常采用冷轧、冷拔联合工艺，即先以冷轧减壁，获得大变形量，然后以冷拔获得多种规格。

　无缝钢管的生产设备：穿孔机 常用的二辊斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的厚壁管（毛管），两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上钢管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

　自动轧管机 把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经2～3道次，轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.8～2.2。70年代以来，用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术，都提高了生产效率，实现了轧管机械化。

均整机 结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机，提高了均整机变形量和均整效率。

定径机 由3～12架组成，减径机由 12～24架组成，减径率约达3～28％。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时，以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式，有18～28架，最大减径率达80％，减壁率达44％，出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端增厚的缺点，可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

自动轧管机组 常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17～426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形，规格变化较灵活，生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。

热轧钢管用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机 控制轧制，终轧后即经过层流冷却和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、 宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深受广大用户喜爱。

冷拔钢管用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm。

一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。

冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。

热轧钢管执行标准

1、结构用45号无缝钢管：GB8162-2008

2、输送流体用地缝钢管：GB8163-2008

3、锅炉用无缝钢管：GB3087-2008

4、锅炉用高压20号无缝管：GB5310-2008（ST45.8-Ⅲ型）

5、化肥设备用高压无缝钢管：GB6479-1999

6、地质钻探用无缝钢管：YB235-70

7、石油钻探用无缝钢管：YB528-65

8、石油裂化用无缝钢管：GB9948-88

9、石油钻铤专用无缝管：YB691-70

10、汽车半轴用无缝钢管：GB3088-1999

11、船舶用无缝钢管：GB5312-1999

12、冷拔冷轧精密无缝钢管：GB3639-1999

13、各种合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo

扩展资料

热轧钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种，冷轧无缝钢管的生产流程一般要比热轧要复杂，管坯首先要进行三辊连轧，挤压后要进行定径测试，如果表面没有响应裂纹后圆管要经过割机进行切割，切割成长度约一米的坯料。

然后进入退火流程，退火要用酸性液体进行酸洗，酸洗时要注意表面是否有大量的起泡产生，如果有大量的起泡产生说明钢管的质量达不到响应的标准。

外观上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管，冷轧无缝钢管的壁厚一般比热轧无缝钢管要小，但是表面看起来比厚壁无缝钢管更加明亮，表面没有太多的粗糙，口径也没有太多的毛刺。

参考资料来源：百度百科-GB8162

冷拔和热轧两种矩形管工艺流程概述

冷拔（轧）无缝矩形管：圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。

热轧（挤压无缝矩形管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→坯管→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库。

两种矩形管工艺流程详解

冷拔矩形管用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm。

一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。

1、分类不同：

热轧无缝管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。

冷轧无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。

2、工艺流程不同：

热轧无缝钢管圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径→冷却→坯管→矫直→水压试验→标记→入库。

无缝钢管圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油→多道次冷拔→坯管→热处理→矫直→水压试验→标记→入库。

经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多；

扩展资料：

热轧无缝钢管匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。

热轧的钢材产品，对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩，由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标，最后冷却后还是会出现一定的负差，这种负差边宽越宽，厚度越厚表现的越明显。

所以对于大号的钢材，对于钢材的边宽、厚度、长度，角度，以及边线都没法要求太精确。

无缝钢管是具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于管道工程中。

一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷轧与热轧两种，外观上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管，冷轧无缝钢管的壁厚一般比热轧无缝钢管要小．但是表面看起来比厚壁无缝钢管更加明亮．表面没有太多的粗糙，口径也没有太多的毛刺。

冷轧管的最大公称直径为200 mm，热轧管的最大公称直径为600 mm。

参考资料：

百度百科-热轧无缝钢管

参考资料：

百度百科-冷轧无缝钢管

无缝钢管的制造工艺1.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库2.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力； 下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。