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1、,高频焊管生产工艺,第一章概述,第一节我国焊管的产生和发展第二节焊管的生产方法第三节焊管的用途第四节 低压流体输送管的生产工艺流程第五节 高频焊管的技术要求与质量检验,1.1我国焊管产生的发展,解放前我国只有少数几台链式炉焊管机组.1958年天津轧钢一厂从苏联进口60机组；首钢焊管厂从苏联进口102机组；宝鸡钢管厂从苏联进口650螺旋焊管机组；上海钢管厂测绘仿制了60机组。1960年以后高频焊代替了低频焊。1978年鞍钢焊管厂将链式炉焊改造成为连续炉焊管机组。,1.1我国焊管产生的发展（续）,“六五”计划末期，我国大约拥套102-102高频直缝焊管机组和5003以下高频直缝焊管机组；一套连续炉

2、焊管组；十余套螺旋焊管机组；30余套渡锌管组。,1.2焊管的生产方法,1.根据电流波形的不同有正玄焊和方焊。2.根据频率的不同有低频焊、中频焊、超中频焊和高频焊。3.直流焊和方波焊大多用于生产细直径管.低频焊已淘汰,中频焊或超中频焊用于厚壁管的焊接,高频焊用于薄壁管或普通壁厚管的生产.4.高频焊按电流输入方法分为接触焊和感应焊.,1.3焊管的用途,1）低压流体输送管用来输送水、煤气、蒸汽、压缩空气等。2）结构管用来制造脚手架、桁架、塔架、运动场、栏杆等。3）电线套管用来敷设电线电缆.4）汽车传动轴管用来制造汽车传动轴总成.5）家具管用来制造各种钢木结构的家具.6）细直径管可用做电冰箱冷冻机的散

3、热管、汽车用高压油管、刹7）车管。8）锅炉管用来制造蒸汽发生器管，过热蒸汽管、水管、烟管、空气预热器官、热交换器官。9）石油管用作油管、套管、输油管。10）螺旋焊管、大直径直缝焊管用作输送管线。11）变断面锥形焊管用作灯柱灯杆。12）复合管、有机涂层管用作耐各种腐蚀的特殊用途中。13）不锈钢管主要用于化工、食品等,一、生产工艺流程 高频焊管生产工艺流程主要取决于产品品种，从原料到成品需要经过一系列工序，完成这些工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电气控制、检测装置，这些设备和装置按照不同的工艺流程要求有多种合理布置,高频焊管典型流程：开卷带钢矫平头尾剪切带钢对焊活套储料成型焊接清除毛刺定径探

4、伤飞切初检钢管矫直管段加工水压试验探伤检测打印和涂层成品。,二、高频焊接 1.焊接原理 高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊（或压力接触焊），它无需焊缝填充料，无焊接飞溅，焊接热影响区窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好等优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯开口处形

5、成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的作用下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后形成一条牢固的对接焊缝。,2.直缝钢管的高频焊接过程 是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组通常由滚压成型、高频焊接、挤压、冷却、定径、飞锯切断等部件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻转机架；电气部分主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表自动控制装置等组成。,高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史。高频焊接具有较大的电源功率，对不同材质、口径和壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度(比氩弧焊的最高焊接速度高出l0倍

6、以上)。因此，高频焊接生产一般用途的钢管具有较高的生产率因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺的去除带来困难，这也是目前高频焊钢管尚不能为化工、核工业所接受的原因之一。从焊接材质看，高频焊可以焊接各种类型的钢管。同时，新钢种的开发和成型焊接方法的进步.,三、钢管生产过程中的重要环节 1.在高频焊管生产过程中,如何确保产品质量符合技术标准的要求和顾客的需要,则要对钢管生产过程中影响产品质量的因素进行分析。通过对本公司 76mm高频焊接钢管机组某月份不合格品的统计,认为在生产过程中影响钢管产品质量的要素有原材料、焊接工艺、轧辊调节、轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等七个方面。其中原材料占 32.4

7、4%,焊接工艺占 24.85%,轧辊调节占 22.72%,三者相加占 80.01%,是主要环节。而轧辊材质、设备故障、生产环境及其它原因等四个方面的要素,对钢管产品质量的影响占19.99%,属相对次要环节。因此,在钢管生产过程中,应对原材料、焊接工艺和轧辊调节三个环节进行重点控制。,三、钢管生产过程中的重要环节（续）2.原材料对钢管焊接质量的影响 影响原材料质量的因素主要有钢带力学性能不稳定、钢带的表面缺陷及几何尺寸偏差大等三个方面,因此,应从这三个方面进行重点控制。1）钢带的力学性能对钢管质量的影响焊接钢管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有 Q195、Q215、Q235 等多种。钢带屈服点

8、和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,钢管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。当钢带的抗拉强度超过635 MPa、伸长率低于10%时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。当抗拉强度低于 300MPa时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起皱纹。可见,材料的力学性能对钢管的质量影响很大,应从材料强度方面对钢管质量进行有效地控制。,三、钢管生产过程中的重要环节（续）2）钢带表面缺陷对钢管质量的影响钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中,是由压下量控制不当造成的。在钢管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起

9、带钢的跑偏或翻转,容易使钢管焊缝产生搭焊,影响钢管的质量。钢带的啃边(即钢带边缘呈现锯齿状凹凸不平的现象),一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响焊缝质量的稳定性。,3）钢带几何尺寸对钢管质量的影响当钢带的宽度小于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力减小,使得钢管焊缝处焊接不牢固,出现裂缝或是开口管;当钢带的宽度大于允许偏差时,焊接钢管时的挤压力增加,在钢管焊缝处出现尖嘴、搭焊或毛刺等焊接缺陷。所以,钢带宽度的波动,不但影响了钢管外径的精度,而且严重影响了钢管的表面质量。对要求同一断面壁厚差不超过规定值的

10、钢管,即要求壁厚均匀程度高的钢管,钢带厚度的波动,会将同一卷钢带厚度差超出的允许值转移到成品钢管的壁厚差,使大批钢管厚度超出允许偏差而判废。厚度的波动不仅影响成品钢管的厚度精度,同时,由于钢带的厚薄不一,使钢管在焊接时,挤压力和焊接温度不稳定,造成了钢管焊接时焊缝质量不稳定。此外,由于钢材内部存在着夹层、杂质、沙眼等材料缺陷,也是影响钢管质量的一个重要因素。因此,在钢带焊接前,要检查每卷钢带的表面质量和几何尺寸,对钢带质量不符合标准要求的,不要进行生产,以免造成不必要的损失。,3、高频焊接对钢管质量的影响 在钢管高频焊接过程中,焊接工艺及工艺参数的控制、感应圈和阻抗器位置的放置等对钢管焊缝的焊

11、接质量影响很大。1）钢管焊缝间隙的控制 钢带进入焊管机组经成型辊成型、导向辊定向后,形成有开口间隙的圆形钢管管坯,调整挤压辊的挤压量,使得焊缝间隙控制在 1 3mm,并使焊口两端保持齐平。焊缝间隙控制得过大,会使焊缝焊接不良而产生未熔合或开裂;焊缝间隙控制得过小,由于热量过大,造成焊缝烧损,熔化金属飞溅,影响焊缝的焊接质量。,2）高频感应圈位置的调控 感应圈应放置在与钢管同一中心线上,感应圈前端距挤压辊中心线的距离,在不烧损挤压辊的前提下,应视钢管的规格而尽量接近。若感应圈距挤压辊较远时,有效加热时间较长,热影响区宽,使得钢管焊缝的强度下降或未焊透;反之感应圈易烧毁挤压辊。,3）阻抗器位置的调

12、控 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒,阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的 70%,其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路,产生邻近效应,涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近,使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器应放置在 V形区加热段,且前端在挤压辊中心位置处,使其中心线与管筒中心线一致。如阻抗器位置放置的不好,影响焊管的焊接速度和焊接质量,使钢管产生裂纹。,4）高频焊接工艺参数输入热量的控制高频电源输入给钢管焊缝部位的热量称为输入热量。将电能转换成热能时,其输入热量的公式为:Q=KI2 Rt(1)式中Q输入管坯的热量;K能量转换效率;I焊接电 流;R回路阻抗;t加热时间。加热时间

13、:t=Lv(2)式中L感应圈或电极头前端至挤压辊的中心距;v焊接速度。当高频输入的热量不足且焊接速度过快时,使得被加热的管体边缘达不到焊接的温度,钢铁仍保持其固态组织而焊接不上,形成了未熔合或未焊透的裂纹;当高频输入热量过大且焊接速度过慢时,使得被加热的管体边缘超过了焊接温度,容易产生过热甚至过烧,使焊缝击穿,造成金属飞溅而形成缩孔。从公式(1)、(2)中可知,可以通过调整高频焊接电流(电压)或调整焊接速度的方法,来控制高频输入热量的大小,从而使钢管的焊缝既要焊透又不焊穿,获得焊接质量优良的钢管.,4.轧辊调节对钢管质量的影响 从钢管废品因果分析图可看出,轧辊调节是属钢管的操作工艺。在生产过程

14、中,轧辊损坏或磨损严重时,在机组上需要更换部分轧辊,或某个品种连续生产了足够的数量,需要更换整套的轧辊。这时都应对轧辊进行调节,以获得良好的钢管质量。如轧辊调节得不好,易造成钢管管缝的扭转、搭焊、边缘波浪、鼓包及管体表面有压痕或划伤,钢管椭圆度大等缺陷,因此,换辊时应掌握轧辊调节的技巧。,四 高频直缝焊管的用途 1.一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q195A、Q215A、Q235A钢制造。也可采直缝钢管用易于焊接的其它软钢制造。2.直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。作液体输送用：给水、排水。作气体输送用：煤气、蒸气、液化石油气。作结构用：作打

15、桩管、作桥梁；码头、道路、建筑结构用管等。,五 高频焊管的技术要求与质量检验根据GB3092低压流体输送用焊接钢管标准的规定，焊管的公称直径为6150mm，公称壁厚为2.06.0mm，焊管的长度通常为410米，可按定尺或倍尺长度出厂。钢管表面质量应光滑，不允许有折叠、裂缝、分层、搭焊等缺陷存在。钢管表面允许有不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤和结疤等轻微缺陷存在。允许焊缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。,规定要求焊接钢管应做机械性能试验和压扁试验以及扩口试验，并要达到标准规定的要求。钢管应能承受一定的内压力，必要时进行2.5Mpa压力试验，保持一分钟无渗漏。允许用涡流探伤的方法代替水压试验

16、。涡流探伤按GB7735钢管涡流探伤检验方法标准执行。涡流探伤方法是将探头固定在机架上，探伤与焊缝保持35mm距离，靠钢管的快速运动对焊缝进行全面的扫查，探伤信号经涡流探伤仪的自动处理和自动分选，达到探伤的目的。探伤后的焊管用飞锯按规定长度切断，经翻转架下线。钢管两端应平头倒角，打印标记，成品管用六角形捆扎包装后出厂。,直缝钢管高频焊接工艺5.1 焊缝间隙的控制 将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下量，使焊缝间隙控制在13mm，并使焊口两端齐平。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则

17、造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊缝烧损；或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。,5.2 焊接温度控制 焊接温度主要受高频涡流热功率的影响，根据公式（2）可知，高频涡流热功率主要受电流频率的影响，涡流热功率与电流激励频率的平方成正比；而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为：f=1/2(CL)1/2.(1)式中：f-激励频率(Hz)；C-激励回路中的电容(F)，电容=电量/电压；L-激励回路中的电感，电感=磁通量/电流 上式可知，激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比，只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变

18、激励频率的大小，从而达到控制焊接温度的目的。对于低碳钢，焊接温度控制在12501460，可满足管壁厚35mm焊透要求。另外，焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。当输入热量不足时，被加热的焊缝边缘达不到焊接温度，金属组织仍然保持固态，形成未熔合或未焊透；当输入热时不足时，被加热的焊缝边缘超过焊接温度，产生过烧或熔滴，使焊缝形成熔洞。,5.3 挤压力的控制 管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶，最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体的数量就小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开裂；如果挤压力过大，将会使熔融状态的金属被挤出焊缝，不但降低了焊缝强度

19、，而且会产生大量的内外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。,5.4 高频感应圈位置的调控 高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度下降；反之，焊缝边缘加热不足，挤压后成型不良。,5.5 阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，产生邻近效应，涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快速运动，阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大，需要经常更换。5.6

20、 焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。清除方法是在机架上固定刀具，靠焊管的快速运动，将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。,5.7 工艺举例 现以焊制322mm 直缝焊管为例，简述其工艺参数：带钢规格：298mm 带宽按中径展开加少量成型余量 钢材材质：Q235A 输入 励磁电压：150V 励磁电流：1.5A 频率：50Hz 输出 直流电压：11.5kV 直流电流：4A 频率：120000Hz 焊接速度：50米/分钟 参数调节：根据焊接线能量的变化及时调节输出电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。,第二章 高频焊管机组,第一节 用途第二节 排列与布置第三节 主要结构第四节 调整与故障处理

21、第五节 维护与保养,一 用途,它是冶金、建材、轻工等部门生产直缝焊管的主要设备，它能把一定规格的带钢连续成型为我们所需要的管筒，并通过高频焊接成各种形状的管材.,二 排列与布置,各级人员都是组织之本，只有他们的充分参与，才能使他们的才干为组织带来收益。,三 主要结构,1.成型部分 1）水平机架,原则5 管理的系统方法,将相互关联的过程作为系统加以识别、理解和管理,有助于组织提高实现目标的有效性和效率。,原则6 持续改进,持续改进总体业绩应当是组织的一个永恒目标。,原则7 基于事实的决策方法,有效决策是建立在数据和信息分析的基础之上的。,原则8 与供方互利的关系,组织与供方是相互依存的，互利的关

22、系可增强双方创造价值的能力。,第三章 轧辊,1.质量管理体系说明2.质量管理体系要求和产品要求3.质量管理体系方法4.过程方法5.质量方针和质量目标6.最高管理者在质量管理体系中的作用,7.文件8.质量管理体系评价9.持续改进10.统计技术的作用11.质量管理体系和其它管理体系的 关注点12.质量管理体系与优秀模式之间的 关系,第四章 基本术语,一.特性和质量特性二.要求三.质量四.过程、产品和程序五.质量管理六.体系、管理体系、质量管理体系七.不合格和缺陷八.设计和开发,4.1 特性和质量特性的概念,定义特性：可区分的特征质量特性：产品、过程或体系与要 求有关的固有特性,4.2 要求的概念,

23、要求的定义：明示的、通常隐含的或必 须履行的需求或期望。,4.3 质量的概念,质量的定义：一组固有特性满足要求 的程度。,4.4 过程、产品、和程序的概念,4.4.1 过程定义：一组将输入转化为输出的相互关 联或相互作用的活动。,4.4.2 程序,定义：为进行某项活动或过程所规定 的途径。,4.4.3 产品,1.定义：过程的结果。注：有下述四种通用的产品类别 服务（如运输）软件（如计算机程序、字典）硬件（如发动机零件）流程性材料（如润滑油）,4.5 质量管理的概念,（一）定义：在质量方面指挥和控 制组织的协调的活动。,4.6 体系、管理体系、质量管理 体系的概念,定义体系（系统）：相互关联或相

24、互作用 的一组要素。管理体系：建立方针和目标并实现这 些目标的体系。质量管理体系：在质量方面指挥和控 制组织的管理体系。,4.7 不合格和缺陷,定义不合格：未满足要求。缺陷：未满足与预期或规定用途有 关的要求。,4.8 设计和开发的概念,定义：将要求转换为产品、过程或体系的规定的特性或规范的一组过程。,第五章调整和故障处理,焊管机组是焊管生产线的主要设备，机组的正常运行对于提高生产效率，增长经济效益，保障产品质量等，都起到了至关重要的作用。所以焊管机组的调整以及故障的准确判断和及时处理就显得尤为重要。下面我们着重从以上两个方面加以探讨。,调整和故障处理（续）,调整的基本原则：（1）正确调整成型

25、底线是一条水平直线或具有一定下山量的下山直线。（2）正确调整成型第一架至末架各架孔型中心在一条直线上。（3）正确调整各架水平轴中心线都是水平线，上下辊平行，两侧辊缝相等。（4）调整各架水平辊的辊缝比带钢厚度略大0.30.5mm。（5）调整各架立辊孔型及底线和水平辊保持一致。（6）轧辊几何尺寸、表面精度应符合图纸尺寸。（7）轧辊与牌坊架应固定牢固可靠。（8）轧辊应转动灵活。（9）正常生产中，密切注视带钢在成型机内的运动情况，随时调整消除成型过程中所发生的故障和缺陷。,一 调整 我们这里所说的调整是指孔型安装时的调整工作，只要管坯能够从机组里正常平稳的运行，生产出合格的产品来，就可以说完成了调整任

26、务。在以后的生产中所进行的一系列调整工作应该归纳到故障的处理中。就焊管机组的调整而言应该分为以下几个步骤进行.,（一）准备工作 准备工作主要是指轧辊质量的检查和设备状况的检查。1 轧辊检查 轧辊质量的检查应该把重点放在轧辊的孔型上。在检查时用孔型样板认真的检查各道轧辊的孔型是否符合设计要求，否则要剔除，不能安装使用。除此以外，还要注意轧辊的底径尺寸，因为保证各道轧辊在同步运转时配辊的关键数据。成双配对的轧辊要保证尺寸大小相等，形状完全一样。,2.设备检查 在设备检查时，可以用下述几句话概括总结，即：“平辊要平，立辊要直，轧辊定位不串动，滑动件灵活不摆动，调整自如不劲”。该固定的必须固定，该灵活

27、的必须灵活。不能有“调不动，动而晃，来回串”的现象。,3.找正 轧辊孔型的找正是调整工作的第一步，找正时可选用0.5mm的钢丝线，从成型机的喂入辊到飞锯机后辊道的第一个辊子为基本长度，确定好轧制线的中心位置后，将钢丝线拉紧固定，钢丝线的高度位置要略高于平辊底径部位2 mm以上(右图)，这样可以防止钢丝线与孔型弧面接触而影响孔型的找正效果。这条钢丝线就是孔型找正时的中心基准线。,3.1 平辊找正 3.1.1 用固定套找正 根据各道孔型轧辊的厚度不同配置了不同厚度的固定垫套(右图)，这种方法操作简单，安装时间短。但是这种找正方法，在零部件加工精度达不到要求时，组装后容易产生累计误差，直接影响着孔型

28、找正的效果。,3.1.2 用锁母套找正 用锁母配合调整轧辊在轴上的位置(右上图)，使每道轧辊的孔型中心都能够与中心线重合。孔型中心的定位是用专用样板(右下图)检查。检查时，将样板放入被找正的孔型内，然后缓慢抬起上端，当钢丝线能够顺利地落入样板的中心槽内，便说明孔型的中心位置正确，否则就需要做轴向移动调整。这是一种比较简单的找正方法。,3.1.2 用锁母套找正 上平辊的找正以下平辊为基准。先计算出上下平辊的轴间距后将上平辊调至水平位置。轴间距计算方法按下式进行。开口孔型轴间距计算：H=D下+D上/2+t-封闭孔型轴间距计算：H=D下+2R-式中 D下:下辊底径，mm；D上:上辊外径，mm；t：管

29、坯厚度，mm；R：定径孔型半径，mm；：压下系数(0105)。式中系数的压下量，主要根据管坯的厚度，管子的外径减量和规格大小，以及轴径和轴的弹性变形等实际情况而选择压下量的大小。但是在成型机上不能出现冷轧现象。压下量选的是否合理，可以通过钎丝的压下痕迹来测量检查。取样时，先将机组启动，开至最慢速度，然后将直径略大于管坯厚度的钎丝，弯成大致与孔型相似，慢慢送入轧机内，便可获得钎丝的压痕。,上辊调平后，开口孔型的上辊轴向中心位置也可以用样板式塞规来找中，以检查下辊孔型与上辊孔型的两个侧面间隙是否相同(下图)。如果一样，便可以将上辊轴向位置锁定。封闭孔型可用触摸法，检查上下两个孔型是否吻合。,3.2

30、 立辊找正3.2.1 确定两立辊轴间距 立辊的开口间隙，以孔型设计时的变形开口宽度为依据，然后再收缩5 mm 左右为宜(下图)，收缩量太大时，会加快立辊孔型上边缘的磨损，同时亦增加了设备的负荷。因此，应严格控制立辊的收缩量。,3.2.2 确定每组立辊的中心位置和高度 立辊的中心要与平辊找正同时进行，以保证平辊和立辊的中心位置都在同一个中心线上。立辊孔型的中心线找完后，便可以将钢丝线降落在平辊孔型的底径位置上，开始找立辊的高度。立辊的高度以立辊孔型下边缘与钢丝线的高度相符为准(右图)，成型前几道立辊的高度要根据立辊下辊环切除量的工艺参数而定(图中网线部分为辊环切除部分)。,3.2.3 其它找正

31、其它孔型的找正方法，可参照平辊和立辊的找正原理，只是导向辊的下辊底径位置要略高于基准线052 mm，(根据所生产的管径大小和壁厚状况而定)。毛刺托辊要高于基准线05mm，使外毛刺刨削时受力更稳定，防止出现刨削跳动。,二.成型机常见故障（一）跑偏 跑偏也叫翻带，由于各种原因，跑偏现象随时都会在成型机的各道轧辊间发生。具体表现为管坯从平辊或立辊出来后，两个边缘的高低不一样，严重时管坯便发生翻转，不能顺利进入下道孔型内，不得已而被迫停机处理，直接影响了生产作业率的提高。1.平辊跑偏原因分析 平辊发生跑偏主要有以下几种原因造成(不包括原料的镰刀弯等缺陷）。,1.1 孔型中心不正：孔型中心位置不正时，管

32、坯在轧制过程中就会偏离轧制中心线而发生跑偏。在孔型变形角大于90时，上下辊孔型中心都不正时，管坯就会向孔型中心偏移方向翻起，如下图(左)所示；当下辊孔型中心不正时，管坯也同样会向孔型中心偏移方向翻起，如下图(中)所示；当上辊孔型中心不正时，管坯则会向相反方向翻起，如下图(右)。,如果管坯变形角小于90时，除上下孔型整体偏移时与大于90变形相反外(图9所示)，其余均与同类型偏移翻起方向相同。这是轧辊的几种轴向位移后，而造成的孔型中心不正，致使管坯跑偏的具体表现。在处理中，可根据轧辊的装配结构，检查轧辊的定位装置和轴等有无锁定失效和松动失控的现象，并及时调整紧固后再生产。,1.2 上辊压力不均 上

33、辊压力不均匀时，可造成上平辊倾斜压偏，使上下辊的孔型两侧间隙不一样，这时，管坯就会向孔型间隙大的一侧跑偏，即在变形角小于9O时，管坯向压力小的一侧翻起，见下左图；变形角大于90时，管坯会向压力大的一侧翻起，见下右图。封闭孔型中的管坯也会向压力小的方向旋转，以达到控制管缝的方向。遇到这种情况时，调整平辊的压下量，使上辊保持在水平位置上，并借助平辊的前道立辊加以辅助性的方向调整即可。,1.3 轴承损坏 无论是上辊还是下辊的轴承损坏后，都会造成上辊的压下量发生变化，而导致管坯跑偏，其跑偏表现与压力不均所造成的跑偏情形完全一样。在生产中需要我们检测一下轴承的异常旋转声音，或触摸局部是否发热，便可判断出

34、轴承的损坏程度，做到及时更换处理，不需盲目地调整。,1.4压力不足我们所说的压力不足，是指上辊压下后，管坯与孔型之间还有很大的空隙，孔型根本不能完全的或很好地控制住管坯而发生跑偏。其表现为管坯在运行中发飘，左右上下来回地摆动。如果是在引带时，管坯的头部就会发生上翘现象，只要适当加大压下量便可解决。,1.5 多道孔型不正 多道孔型不正是指两道以上的孔型中心位置不在轧制线上。当管坯跑偏时，在调整中往往会出现一种怪异现象。例如：当管坯向外侧翻起时，我们会按照调整原理，想方设法使其向里走动以克服外翻的问题。但是调整之后，管坯在继续运行中，又会突然向里翻起，有时在管坯运行的后部，也会出现与之同方向的里翻

35、现象，常规的调整方法无法解决这一问题，这就是因为多道孔型中心不正的原因所致。这时的管坯在成型机里是一种麻花式的扭转运行过程(右图)。,对于这种跑偏现象，我们应当从管坯运行的后部找原因，也就是从成型机的前几道孔型处找问题，逐道进行微量调整和找正，使各道孔型中心都能与轧制中心重合时，跑偏现象才能得到根本的解决。这就是我们常说的一句调整行话叫做“后边翻带调前边”的由来。,1.6 立辊中心不正 立辊中心不正也是管坯在平辊出来后发生跑偏的一个重要因素。这种现象往往被忽视的原因，就是因为管坯在立辊部位的运行基本属于正常状态，所以在生产中要特别注意观察管坯从立辊出来后，进入平辊前的瞬间是否正常。若立辊中心偏

36、离，只要我们稍微调整一下立辊的位置就可以控制管坯进入平辊的最佳方向，使跑偏问题得以解决。,（2）立辊跑偏原因分析 1）两立辊高度不同：当两立辊高度不一样时，就很容易造成管坯在孔型内翻转，高度差越大，管坯翻转越严重，一般情况下，管坯会向立辊高的一侧翻起(下图)。轻微的高度差可以用钢板尺检测立辊的上凸台来验证，严重时直接用手指触摸的方法就可以获取。,2）轴承损坏 立辊轴承损坏时也容易造成管坯跑偏。轴承损坏后，立辊孔型就不能很好地控制管坯稳定运行，同时也破坏了两个立辊的高度位置。当立辊的上端轴承损坏时，管坯向轴承损坏的孔型一侧翻起；当立辊的下端轴承损坏时，管坯会向轴承完好的孔型一侧翻起，同时还要考虑

37、轴承损坏的严重程度。,3）前平辊不正：在立辊之前的平辊处，管坯就已经有了跑偏的现象，这主要是平辊中心不正的原因。在中心偏离较小时，管坯还能勉强进入立辊孔型内，一但立辊在某些方面稍有不合适，平辊中心偏离又较大时，管坯便会发生跑偏翻转的事故，所以必须将平辊孔型调整到中心位置。如果平辊中心只是轻微不正时，通过调整平辊压力也可得到良好的效果。,4）立辊大小不同：在更换立辊时，一定要注意两个立辊外径尺寸大小要相同，相差太大时，两个立辊的孔型弧面与管坯接触的效果是不一样的，而且也破坏了孔型的中心位置，管坯会向辊径小的一侧偏移，并向辊径大的一侧翻起。在生产较大管径的厚壁管时，跑偏的现象不明显，但是生产薄壁管

38、时，就有可能发生跑偏问题，而且是管壁越薄，辊径大小误差越大，跑偏问题也就越严重。,5）立辊中心不正：立辊中心位置偏差较小时，管坯跑偏是不容易发生的，管坯运行也比较稳，一般只能加重平辊的跑偏表现。只有中心偏差较大时，才会明显地暴露出跑偏问题。,6）立辊轴向串动：立辊轻微的轴向窜动，一般不会造成管坯跑偏，特别是普通的厚壁管。只有在生产小口径的薄壁管时才容易发生，这是因为管坯的刚度较差，很容易受到摆动的孔型控制而造成跑偏现象。如果立辊轴向窜动量大时，跑偏发生的机率就会加大加重。,（二）立辊划伤原因分析 划伤一般容易发生在管子的底部和两个侧面上，底部的划伤主要是由立辊孔型下边缘R圆角造成，两侧的划伤则

39、是由平辊孔型的两个边缘尺圆角引起为多。,1 立辊划伤原因分析 1）圆角磨锐：随着平辊孔型底径的磨损减小，轧制线高度逐渐降低，立辊孔型也逐渐磨大，孔型的下边缘R圆角也随之而越来越锐利，这时就非常容易造成管坯底部的划伤，特别是在两个立辊高度不一致时，这种划伤就更容易发生。随着立辊收缩量加大，划伤就会愈加严重。所以保持好圆角的完美，对避免管坯底部划伤有很好的效果，即使有轻微的两孔型高低错位，也不会造成严重的划伤后果。,2）立辊不垂直：立轴弯曲后，或立轴下部收缩量较大，而上部收缩量较小时，立辊便出现了上仰角现象。如果这时的立辊孔型下边缘R圆角已经磨锐，就会造成管坯底部划伤(右下图)。所以应该加大立辊的

40、上部收缩量，以消除或减轻划伤，同时在生产中用手提砂轮修磨孔型锐角。,3）.轴承损坏 立辊轴承损坏后，不但容易使管坯跑偏，而且也是造成管坯划伤的一个主要原因。特别是立辊的上端轴承损坏时，在生产中立辊的摆动幅度加大，既容易造成管坯底部的划伤，又容易造成管坯边部的啃伤。,4）立辊裂边 立辊孔型边部破裂掉边后，随着辊子的旋转，就会在管坯的表面出现周期性的划伤，根据伤痕形状的方向，就可以判断出破裂的辊子里外位置。如果破损程度较轻，可以用砂轮将辊子的裂口修磨后继续使用，这样也可以降低轧辊的消耗。,2 平辊划伤原因分析 平辊孔型所造成的管坯划伤和孔型在设计方面有着密切的关系。(1)立辊收缩量小 立辊的主要作

41、用是管坯在轧制运行中的导向和辅助变形。对立辊收缩量的大小都有一定的要求，如果收缩量不足时，平辊孔型的边缘就会对管坯的表面造成轻微磨伤，特别是变形圆心角大于180。的孔型，管坯表面的磨伤比较明显一些。,(2)圆角磨锐 孔型边缘R 圆角磨锐后，更容易使管坯表面发生划伤，特别是变形圆心角大于180。的开口孔型，在产生划伤时经常刮下细小的铁屑堵塞于机器内。所以在R 圆角磨锐后，要加大立辊的收缩量。在孔型设计时，要加大孔型的开口角口和边缘圆角R(右图)。,(3)平辊崩裂 由于各种原因，造成平辊孔型边缘崩裂后所形成的缺口，会使管坯在运行过程中表面留下周期性的划伤。这种划伤的轻重，是由轧辊的崩裂程度，以及上

42、辊压力的大小所决定的。所以在出现划伤后，要根据以上实际情况来决定是换辊，还是进行修磨和调整。,(4)上下辊不吻合 在封闭孔型中，上下平辊的孔型不吻合时，就容易使管坯的两侧边缘产生压痕性的划伤。造成不吻合的原因主要有两个方面：一是上辊严重的压偏，如（右下左图）；二是上下辊孔型中的一个孔型中心已经偏移，如（右下右图）。一般孔型中心偏移后，划伤比较严重。根据划伤的表现找出原因后，进行孔型校正或调下压力即可。,(5)轴承损坏 下辊的轴承损坏后，孔型的中心位置就遭到破坏，这时孔型的R圆角在磨锐后，就会对管坯表面造成一定的划伤，随着轴承损坏程度的加重和上辊压力的加大，划伤就越严重。,3.3（压头）现象“压

43、头”实际是跑偏的一种特别表现，一般发生在封闭孔型处，管坯大都不会像在开口孔型处那样发生较大的翻转，而是将管坯的一侧边缘压陷下去，并且多发生在引带时，我们对这种现象称之为“压头”(右下图)。,3.3.1 压头原因 一是封闭孔型的前道立辊收缩量太大，或立辊中心位置不正.二是封闭孔型和它的前道平辊孔型中心位置不正，或压力不足而使管坯在运行中来回飘摆。所以在引带时，注意观察管坯头部的运行具体表现便可找出原因，然后进行适时处理。管坯正常运行中所出现的边缘压陷，我们将在焊缝事故中叙述。,3.4“钻带）现象“钻带”是指管坯头部钻入轧辊的辊缘缝隙中，或在正常生产运行中，管坯突然钻人辊缘缝隙。在成型开口孔型处，

44、管坯多钻入立辊的下辊缘内(右下左图)，在封闭孔型处，管坯比较多的还是钻入平辊的辊缘内(右下右图)。,3.4.1 轴承损坏 下平辊轴承损坏后，在上平辊的压力下，破坏了轧制线的高度位置，使管坯呈向下走势，在进入立辊时就很容易钻入立辊的辊缝之中。立辊轴承损坏后，也很难控制好管坯的运行，特别是立辊收缩量较大时，更容易使管坯发生“钻带”现象。,3.4.2 立辊高度不合适 由于立辊孔型的高度高于轧制线后，就比较容易发生“钻带”，特别是在引带头时，这一现象就更容易发生。在成型的前两道立辊处，由于两个立辊的辊缘间距较大，空间也更大，在立辊高度不合适时，就会出现划伤，卡挤和钻带现象，是这种事故的多发区。所以在组

45、装这两对立辊时，可适当将高度降低05 mm左右，并根据平辊底径的磨损情况，随时降低立辊的高度。,3.4.3 立辊收缩量小 在封闭孔型处所发生的管坯钻入平辊辊缘缝隙内，多因平辊前的立辊收缩量不足，使管坯的横向尺寸，远远大于封闭孔型的横向尺寸。在平辊的压力加大时，封闭孔型内不能完全容纳下管坯，使之在进入平辊孔型瞬间向两侧扩张时被辊缘咬入，轻者发生划伤，重者挤出耳子，直至钻入辊缘缝隙内。这时需要加大立辊的收缩量，使管坯在立辊的作用下，成为立椭园形，更加容易进入封闭孔型内。同时适当减小封闭孔型的上辊压力，使封闭孔型更好地包容管坯。当然封闭孔型的R取值也是至关重要的。,3.4.4 立辊不正 封闭孔型的前

46、道立辊中心位置不正时，会把管坯运行方向导偏，严重时就会将管坯直接导入封闭孔型的辊缘内。,（三）焊接机的常见故障 焊接机的故障相对而言是比较多的,而且故障发生原因也比较复杂,往往是一个结果由多种原因引起,或者一个原因又可造成几个结果。有些故障处理起来又很棘手。,3.1 划伤在焊接机出现的管坯划伤主要由两个部位造成,一是导向机构,二是挤压焊接机构。3.1.1 导向机构的划伤：导向部位的划伤一般发生在管坯的两侧,如果装有导向套的导向结构调整不合理,管坯的上下两表面也会出现磨擦性的划伤,这种划伤的特点为创面比较大,连续性较强。主要是因为导向套的高度位置不正确,或者是上下导向辊轴承损坏后,不能很好的控制

47、管坯,使之与导向套产生磨擦后形成。除此之外,当导向辊偏离轧制中心线太大时,导向套和导向辊的轴线相对差太大时,也都会造成管坯两侧的划伤。,3.1.2 挤压焊接机构划伤 挤压辊所造成的划伤,主要发生在管坯的底部,原因大致有以下几点:孔型不吻合：焊缝挤压结构有两辊式、三辊式和四辊式,只要组合的孔型不吻合,就很容易造成管坯表面划伤,两辊式结构尤为突出。造成孔型不吻合的因素又很多,以两辊式结构为例,诸如轴承损坏;辊子轴向窜动;孔型大小不一样;两辊子高度位置不相同;轴弯曲以及装配不稳定等等。,（2）高度匹配：挤压辊孔型的下边缘应与轧制线的高度一致,而导向辊的高度是由管坯壁厚决定的。如果导向辊的高度降低到一

48、定极限时,挤压辊孔型的边缘圆角就会对管坯的底部造成划伤,特别是在挤压辊孔型的R 圆角磨锐后,划伤就更容易发生。,(3)挤压辊上挤压力不足：特别是两辊结构的挤压辊装置,当上挤压力不足时,在管坯的张力作用下,辊轴就会出现上仰角,使孔型边缘R 圆角突出,从而造成管坯下部的划伤。当挤压辊孔型R 圆角磨锐后,就会加重划伤事故的发生。,3.2 焊缝质量故障 3.2.1 通长搭焊 搭焊是指管坯的两个边部叠落在一起后所形成的错位粘接(右图)。在长度上,搭焊有长短之分,通长搭焊一般在数米之上,甚至更长。在错位方面有零点几毫米的轻微错位,有等于壁厚的完全错位。造成通长搭焊的原因主要有以下几方面因素:,1）挤压辊轴

49、向串动：由于挤压辊和挤压辊轴的定位不稳固,以及在组装中,其它零部位配合不紧密所形成的旷量等因素,都会使挤压辊出现轴向窜动和径向摆动,这时挤压辊的孔型就不会吻合而造成搭焊。,2）轴承损坏：轴承损坏后,就会破坏挤压辊的正常位置。以两辊式挤压辊装置为例,一般在挤压辊内装有上下两套轴承,当其中一套损坏后,挤压辊失去控制,焊缝就会高出而造成搭焊。在生产运行中,我们可以观察挤压辊的摆动。上端轴承损坏时,辊子的摆动幅度大一些,下端的轴承损坏时,辊子的摆动幅度就小一些,同时和轴承损坏程度也有一定的关系。导向辊的轴承损坏后,它不但不能很好地控制管坯的焊缝方向,而且导环也可能由于轴承损坏后,对管坯边缘造成压损,使

50、焊缝高度发生变化,稍不合适便会发生搭焊事故。,3）挤压辊轴弯曲：仍以两辊式挤压辊装置为例,挤压辊轴弯曲有两种原因:一种是长期上顶丝压力不足的外弯曲;一种是上顶丝压力过大时内弯曲。检查时,释放顶紧装置,可将钢板尺的立面放置在辊子的端面上(下图),以检查另一个辊子的端面与钢板尺的倾斜角。当轴外弯曲时,划伤由弯轴的辊子造成;当轴内弯曲时,划伤则由不弯轴的辊子所造成。,4）挤压力大：由于挤压力过大而造成的搭焊管,一般发生在薄壁管生产中,普通的厚壁管生产中极少发生。这是因为在薄壁管生产中,由于管坯的钢度较差,一旦挤压力过大时,管坯宽度在孔型内产生了太大的余量后不能被接纳,就会向其它空间运动而形成搭焊。所