穿孔机调整参数及常见缺陷.docx
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穿孔机调整参数及常见缺陷
调整穿孔机遵循的原则
调整正确的标志是？
管坯咬入平稳，毛管抛出顺利，穿孔过程稳定，顶杆无明显跳动，毛管内外表面质量良好，毛管尺寸符合要求，主电机负荷正常为达到上述目的。
穿孔机调整应遵循的原则是
1.轧制线必须与穿孔中心线重合或者比穿孔中心线略底3～5毫米.
2.两轧辊中心线的水平投影应同时平行于轧制线.
3.两轧辊相对于穿孔中心线的倾角既前进角必须相等.
4.确保顶杆在穿孔过程中有较高的钢性即顶杆不能有明显的跳动甩动.
5.顶头所处的位置应适中以免造成前卡或者后卡事故.
6.应实现无孔腔状态下的穿孔过程.
7.穿孔工具如轧辊.顶头.导板都不应严重磨损．
8.穿孔机调整工必须勤观察穿孔机运转的工作情况以及工具使用情况，必须勤检测毛管内外表面的质量以及尺寸，发现问题应及时处理．（如图）
穿孔过程中主要的工艺参数
1．穿孔过程中主要的工艺参数有变形参数、速度参数和温度参数、变形参数包括延伸系数、扩径率、扩展值、顶头前压下率、压缩带处管坯直径压下率、每半转压下率等。
2．速度参数包括轧辊转数、前进角轴向滑移系数（0.5～0.8），温度参数包括穿孔前管坯温度1230±20℃和穿孔后毛管温度1100℃．
延伸系数怎样确定
延伸系数是指毛管长度与管坯长度之比或者管坯断面积与毛管断面积之比．
1．计算延伸系数的公式分别为烧损，一般取0.97～0.99斜底炉式可取大值，环形炉取小值。
2．毛管外径、壁厚和长度。
3．管坯直径、长度和断面积，延伸系数大则穿出的管子壁薄，但受到毛管内外表面质量咬入条件，轧卡等限制也不能太薄，一般小型穿孔机穿出毛管的壁厚为4.5～５毫米．穿碳素钢管坯的延伸系数为３～4.5，穿合金钢管2.5～4延伸系数的下限受到顶杆强度和稳定性的限制，最小的延伸系数为1.2。
什么是扩展值？
影响它的因素有那些？
毛管内径与顶头直径之差叫做扩展值，由于在斜轧穿孔过程中管坯在变形区中呈椭圆形，因此毛管的内径始终会大于顶头直径。
影响扩展值的因素有变形区椭圆度、毛管壁厚、管坯直径、顶头直径、穿孔温度、钢种等。
在实际生产中可通过轧机调整对扩展值进行适当的控制。
毛管的壁厚和外径是由什么决定的？
怎样计算？
毛管的壁厚由轧辊与顶头之间的距离所决定，而这种距离是用辊间距、顶头直径和顶头延伸入量进行调整的。
毛管外径取决于导板间距、轧辊间距和顶头伸出量（顶头位置），导板间距大轧辊间距小既变形区椭圆度大的情况下毛观的外径将增大，顶杆位置前入口方向伸入量小则毛观外径大。
影响外径的这三种主要因素又有一种互相综合的影响，关系较复杂应在实践中摸索掌握。
什么是孔腔？
形成孔腔的原因？
斜轧实心管坯时在管坯内部产生的撕裂叫孔腔。
产生于管坯中心区域的称为中心孔腔。
产生于管坯表皮层下的叫环形孔腔。
中心孔腔在二辊式斜轧穿孔过程中发生，环形孔腔在三辊式斜轧穿孔过程中发生。
过早形成孔腔是指管坯未遇顶头时中心已开始撕裂，孔腔是由中心疏松发展的撕裂而形成的，斜轧穿孔时在顶头前中疏松是必要的，而孔腔是要避免的，在高温下孔腔孔壁被严重氧化，在穿孔过程中不能被焊合而形成不规则的折叠而造成的内折缺陷，产生孔腔的原因一般认为是管坯中心受到复杂的拉应力（二辊穿孔）和切应力，在拉应力和切应力的交变作用下有可能导致管坯中心金属的撕裂，拉应力越大越容易形成孔腔。
影响孔腔形成的主要因素是什么？
主要因素为以下几个方面
1.顶头前压下量越大越容易形成孔腔。
2.变形区中椭圆度越大越容易形成孔腔，其椭圆度为导板间距与轧辊间距之比。
3.在顶头前管坯被反复压缩的次数越多越容易形成孔腔。
4.钢自然塑性的影响，其中包括钢的化学成分，治炼质量组织状态，而钢的组织状态又受管坯加热温度时间所影响。
斜轧穿孔变形区
一区称为穿孔准备区,既轧制实心管坯区，它的作用是为穿孔做准备实现一、二次咬入，其变形特点一是由于轧辊入口锥表面有锥度，所以当管坯被咬入并旋转着前进时管坯在直径上逐渐被压下。
二是被压下的金属一部分横向（导板方向）流动使管坯横断面变成椭圆，另一部分金属则沿纵横向流动（延伸）。
三是由于主要是管坯表层金属变形伸长，因此变形后就会在管坯头部形成一个“喇叭口”形的凹坑，此凹坑有利于顶头鼻部对准管坯中心，以减小毛管头部壁厚不均。
2区叫做穿孔区，该区的作用是将管坯穿出一个内孔由于轧辊的顶头之间的间隙是逐渐缩小的，这将使管壁逐渐受到压下，被压下的金属同样也产生横向及纵向的流动金属，流动在横向的受到导板限制因此纵向伸长是主要的，穿孔变形主要在2区完成。
3区为碾轧区，它的作用是碾轧（均正）管壁，以改善管壁尺寸精度和内外表面光洁度，此区的变形量较小。
4区为规园区，其作用是将椭圆度的毛管在几乎无变形量的条件下进行规园，此区很短。
（如图）
上钢一厂导板最高点超轧辊轧制带前26毫米轧制线131。
φ50穿孔超前15毫米，
φ76穿孔超前21毫米，机架中心线—135mm，轧制中心线131导板50导板距一半44。
131-50-44=37（导板垫）。
管坯裂缝深度不能超过0.7管坯直径不超过5％（小于）。
毛管外径D±2壁厚S±10。
轧制表
管坯直径
毛管规格
毛管外径
毛管内径
毛管壁厚
延伸系数
压下量%
绝对压下量
轧辊距
导板距
顶头直径
顶头位置
顶前压下量%
50
53*2.8
53
47.4
2.8
4.313
15
7.5
42.5
48
44
45
6.48
50
53*3
53
47
3
4.083
15
7.5
42.5
48
43
45
6.48
50
53*3.3
53
46.4
3.3
3.734
15
7.5
42.5
49
42
45
6.48
50
53*3.5
53
46
3.5
3.535
15
7.5
42.5
49
42
45
6.48
50
53*4
53
45
4
3.125
15
7.5
42.5
49
41
45
6.48
50
53*4.5
53
44
4.5
2.806
15
7.5
42.5
50
40
45
6.48
50
53*5
53
43
5
2.526
15
7.5
42.5
50
39
45
6.48
50
54*5.5
54
43
5.5
2.272
15
7.5
42.5
52
39
45
6.48
50
54*6
54
42
6
2.105
15
7.5
42.5
53
38
45
6.48
60
63*3.5
63
56
3.5
4.235
15
9
51
58
52
52
6.677
60
63*4
63
55
4
3.737
15
9
51
58
51
52
6.677
60
63*4.5
63
54
4.5
3.350
15
9
51
58
50
52
6.677
60
63*5
63
53
5
3.041
15
9
51
58
49
52
6.677
60
63*5.5
63
52
5.5
2.788
15
9
51
59
48
52
6.677
60
63*6
63
51
6
2.788
15
9
51
59
47
52
6.677
60
63*6.5
63
50
6.5
2.377
15
9
51
59
46
52
6.677
60
63*7
63
49
7
2.277
15
9
51
60
45
52
6.677
60
63*7.5
63
48
7.5
2.097
15
9
51
60
44
52
6.677
60
63*8
63
47
8
1.984
15
9
51
60
43
52
6.677
60
63*9
63
45
9
1.796
15
9
51
61
42
52
6.677
60
68*6
68
46
6
2.346
15
9
51
61
52
52
6.677
60
67*9
67
49
9
1.672
15
9
51
62
45
52
6.677
1.导板垫根据穿孔机轧制中心线确定厚度。
2.轧辊进口变形角3度。
3.管坯热状态直径增加0.5毫米。
4.计算顶头前压下量%
轧制表
管坯直径
毛管规格
毛管外径
毛管内径
毛管壁厚
延伸系数
压下量%
绝对压下量
轧辊距
导板距
顶头直径
顶头位置
顶前压下量%
65
68*4
68
60
4
4.043
15
10
55
60.5
55
55
7.21
65
68*4.5
68
59
4.5
3.622
15
10
55
60.5
54
55
7.21
65
68*5
68
58
5
3.286
15
10
55
60.5
53
55
7.21
65
68*5.5
68
57
5.5
3.011
15
10
55
60.5
52
55
7.21
65
68*6
68
56
6
2.782
15
10
55
60.5
51
55
7.21
65
68*6.5
68
55
6.5
2.589
15
10
55
60.5
50
55
7.21
65
68*7
68
54
7
2.424
15
10
55
60.5
49
55
7.21
65
68*7.5
68
53
7.5
2.281
15
10
55
60.5
48
55
7.21
65
68*8
68
52
8
2.147
15
10
55
60.5
47
55
7.21
65
68*8.5
68
51
8.5
2.046
51
10
55
60.5
46
55
7.21
65
68*9
68
50
9
1.949
15
10
55
60.5
45
55
7.21
65
68*10
68
48
10
1.766
15
10
55
62
44
55
7.21
65
70*6
70
58
6
2.668
14.5
9.5
55
64
54
55
6.45
65
70*7
70
56
7
2.323
14.5
9.5
55
64
52
55
6.45
70
73*4
73
65
4
4.349
15
10.5
59.5
65
60
58
6.96
70
73*4.5
73
64
4.5
3.894
15
10.5
59.5
65
59
58
6.96
70
73*5
73
63
5
3.494
15
10.5
59.5
65
58
58
6.96
70
73*5.5
73
62
5.5
3.200
15
10.5
59.5
67
57
58
6.96
70
73*6
73
61
6
2.955
15
10.5
59.5
67
56
58
6.96
70
73*6.5
73
60
6.5
2.748
15
10.5
59.5
67
55
58
6.96
70
73*7
73
59
7
2.571
15
10.5
59.5
67
54
58
6.96
70
73*7.5
73
58
7.5
2.418
15
10.5
59.5
67
53
58
6.96
70
73*8
73
57
8
2.285
15
10.5
59.5
69
52
58
6.96
70
73*8.5
73
56
8.5
2.167
15
10.5
59.5
69
51
58
6.96
70
73*9
73
55
9
2.062
15
10.5
59.5
69
50
58
6.96
70
73*9.5
73
54
9.5
1.969
15
10.5
59.5
69
49
58
6.96
70
73*10
73
53
10
1.886
15
10.5
59.5
69
48
58
6.96
1.导板垫根据穿孔机轧制中心线确定厚度。
2.轧辊进口变形角3度。
3.管坯热状态直径增加0.5毫米。
4.计算顶头前压下量%
轧制表
管坯直径
毛管规格
毛管外径
毛管内径
毛管壁厚
延伸系数
压下量%
绝对压下量
轧辊距
导板距
顶头直径
顶头位置
顶前压下量%
75
78*4
78
70
4
4.655
15
11
64
73
65
60
6.88
75
78*4.5
78
69
4.5
4.166
15
11
64
73
64
60
6.88
75
78*5
78
68
5
3.775
15
11
64
73
63
60
6.88
75
78*5.5
78
67
5.5
3.456
15
11
64
73
62
60
6.88
75
78*6
78
66
6
3.190
15
11
64
73
61
60
6.88
75
78*6.5
78
65
6.5
2.965
15
11
64
73
60
60
6.88
75
78*7
78
64
7
2.772
15
11
64
74
59
60
6.88
75
78*7.5
78
63
7.5
2.606
15
11
64
74
58
60
6.88
75
78*8
78
62
8
2.460
15
11
64
74
57
60
6.88
75
78*8.5
78
61
8.5
2.333
15
11
64
75
56
60
6.88
75
78*9
78
60
9
2.219
15
11
64
75
55
60
6.88
75
78*9.5
78
59
9.5
2.118
15
11
64
75
54
60
6.88
75
78*10
78
58
10
2.027
15
11
64
75
53
60
6.88
75
81*8
81
65
8
2.359
13.5
10
65
75
59
60
5.56
75
82*10
82
62
10
80
83*4
83
75
4
4.91
14
11.2
68.8
79
69
60
6.7
80
83*4.5
83
74
4.5
4.393
14
11.2
68.8
79
68
60
6.7
80
83*5
83
73
5
3.979
14
11.2
68.8
79
67
60
6.7
80
83*5.5
83
72
5.5
3.641
14
11.2
68.8
79
66
60
6.7
80
83*6
83
71
6
3.359
14
11.2
68.8
79
65
60
6.7
80
83*6.5
83
70
6.5
3.121
14
11.2
68.8
80
64
60
6.7
80
83*7
83
69
7
2.917
14
11.2
68.8
80
63
60
6.7
80
83*7.5
83
68
7.5
2.74
14
11.2
68.8
80
62
60
6.7
80
83*8
83
67
8
2.586
14
11.2
68.8
80
61
60
6.7
80
83*8.5
83
66
8.5
2.450
14
11.2
68.8
80
60
60
6.7
80
83*9
83
65
9
2.33
14
11.2
68.8
80
59
60
6.7
80
83*9.5
83
64
9.5
2.222
14
11.2
68.8
80
58
60
6.7
80
83*10
83
63
10
2.126
14
11.2
68.8
80
57
60
6.7
1.导板垫根据穿孔机轧制中心线确定厚度。
2.轧辊进口变形角3度。
3.管坯热状态直径增加0.5毫米。
4.计算顶头前压下量%
轧制表
管坯直径
毛管规格
毛管外径
毛管内径
毛管壁厚
延伸系数
压下量%
绝对压下量
轧辊距
导板距
顶头直径
顶头位置
顶前压下量%
85
88*5
88
78
5
4.221
14
11.9
7
3.1
84
72
60
7.13
85
88*5.5
88
77
5.5
3.861
14
11.9
73.1
84
71
60
7.13
85
88*6
88
76
6
3.561
14
11.9
73.1
84
70
60
7.13
85
88*6.5
88
75
6.5
3.315
14
11.9
73.1
84
69
60
7.13
85
88*7
88
74
7
3.090
14
11.9
73.1
85
68
60
7.13
85
88*7.5
88
73
7.5
2.901
14
11.9
73.1
85
67
60
7.13
85
88*8
88
72
8
2.737
14
11.9
73.1
85
66
60
7.13
85
88*8.5
88
71
8.5
2.592
14
11.9
73.1
85
65
60
7.13
85
88*9
88
70
9
2.464
14
11.9
73.1
85
64
60
7.13
85
88*9.5
88
69
9.5
2.349
14
11.9
73.1
85
63
60
7.13
85
88*10
88
68
10
2.246
14
11.9
73.1
85
62
60
7.13
85
88*10.5
88
67
10.5
2.153
14
11.9
73.1
85
61
60
7.13
85
88*11
88
66
11
2.068
14
11.9
73.1
85
60
60
7.13
85
90*9
90
72
9
2.366
73
82
65
59
7.37
85
89*7
89
75
7
3.517
72
84
70
60
8.42
90
94*6
94
82
6
3.720
13.5
12
78
87
75
60
7.36
90
94*6.5
94
81
6.5
3.453
13.5
12
78
87
74
60
7.36
90
94*7
94
80
7
3.225
13.5
12
78
87
73
60
7.36
90
94*7.5
94
79
7.5
3.027
13.5
12
78
87
72
60
7.36
90
94*8
94
78
8
2.855
13.5
12
78
87
71
60
7.36
90
94*8.5
94
77
8.5
2.702
13.5
12
78
88
70
60
7.36
90
94*9
94
76
9
2.467
13.5
12
78
88
69
60
7.36
90
94*9.5
94
75
9.5
2.446
13.5
12
78
88
68
60
7.36
90
94*10
94
74
10
2.337
13.5
12
78
88
67
60
7.36
90
94*10.5
94
73
10.5
2.240
13.5
12
78
88
66
60
7.36
90
94*11
94
72
11
2.151
13.5
12
78
89
65
60
7.36
90
94*11.5
94
71
11.5
2.070
13.5
12
78
89
64
60
7.36
90
94*12
94
70
12
1.996
13.5
12
78
89
63
60
7.36
1.导板垫跟厚度根据穿孔机轧制中心线确定。
2.轧辊进口变形角3度。
3.管坯热状态直径增加0.5毫米。
4.计算顶头前压下量%
轧制表部分计算公式
计算延伸系数毛管长度
管坯直径*管坯直径*0.97（火耗）管坯半径*管坯半径*3.146*0.97
4*（外径-壁厚）*壁厚2.（外径-壁厚）*壁厚*3.146
60*60*0.97——0.98
4*（D-S）*S
计算顶杆位置
170-顶头直径+S*Z-B
0.122
170-（顶头直径+S*Z）-轧辊距
0.122
以上适用于114穿孔机
顶头前压量计算：
（一般在4——8%范围内）
（1）管坯直径-（辊距+0.122*顶头伸出量）
管坯直径（轧辊进口角是3.30度）
（2）管坯直径-（辊距+0.105*顶头位置）
管坯直径（轧辊进口角是3度）
（3）管坯直径-（0.0524*顶头伸出量*2+棍距）
管坯直径（轧辊进口角是3度）
（4）管坯直径-（0.0612*顶头位置+辊距）
管坯直径（轧辊进口角是3.30度）
轧辊距离计算方式：
压缩管坯直径12.5——16%（压缩量）
计算导板距
（1）轧辊距离*1.06——1.15（为椭圆系数，塑性好的钢
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