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無縫鋼管穿孔——斜軋穿孔
穿孔是無縫鋼管生產(chǎn)的成形工序，其任務(wù)是將實心的圓管坯（Billet） 在高溫下穿制成空心的毛管（Hollow Shell）。這道工序的質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品的壁厚精度、表面質(zhì)量和成材率。
目前世界上主流的穿孔工藝是斜軋穿孔。
斜軋穿孔的基本原理 (Mannesmann Process)
斜軋穿孔由德國曼內(nèi)斯曼兄弟于1885年發(fā)明，其原理巧妙利用了金屬的天然塑性。
1. 主要設(shè)備：
兩個同向旋轉(zhuǎn)的軋輥：兩個軋輥的軸線相對于軋制線（管坯前進方向）傾斜一個特定的角度（通常為6°~12°），且交叉布置。
頂頭（Piercing Plug）：位于兩個軋輥之間，軋制線的中心線上。
2. 工藝流程：
加熱：將實心圓管坯在環(huán)形加熱爐中加熱到高溫（通常為1200℃~1280℃，視鋼種而定），使其處于良好的熱塑性狀態(tài)。
咬入：加熱后的管坯被軋輥咬入。由于軋輥是傾斜的，它們會給管坯一個螺旋前進的運動（既旋轉(zhuǎn)又前進）。
穿孔：在軋輥的壓縮和帶動下，管坯中心區(qū)域承受強烈的交變應(yīng)力，導(dǎo)致金屬組織疏松。同時，金屬在前進過程中遇到固定不動的頂頭。在軋輥壓力和頂頭的共同作用下，管坯中心被“撕裂”并穿透，形成空腔。
成形：頂頭對穿孔后的金屬進行碾軋，使毛管的內(nèi)外表面變得光滑，壁厚得到調(diào)整和控制。
拋出：穿制完成的毛管從軋輥另一端螺旋拋出，進入下一道工序（如軋管）。
3. 技術(shù)特點：
優(yōu)點：生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大，是當今主流的穿孔方法。
缺點：由于是“撕裂”效應(yīng)，容易在毛管內(nèi)表面產(chǎn)生一種叫做“曼內(nèi)斯曼效應(yīng)”的固有缺陷——螺旋狀分布的內(nèi)部裂紋和壁厚不均。這對后續(xù)工序的調(diào)整和頂頭、導(dǎo)板的質(zhì)量提出了很高要求。
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