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冷拔鋼管是鋼管的一種,即其按生產工藝的不同分類的一種,區(qū)別于熱軋(擴)管。在毛管坯或原料管擴徑的過程中通過多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的單鏈式或雙鏈式冷拔機上進行。
冷軋(撥)鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、機械加工管、厚壁管、小口徑加內模冷拔管其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。
冷拔鋼管其外徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面質量均明顯優(yōu)于熱軋(擴)管,但受工藝制約,其口徑以及長度均受到一定限制。
冷拔工藝過程:軋頭→剝殼→通過潤滑劑盒→進入拔絲???。
軋頭在軋頭機上進行,目的是將鋼筋端頭軋細,以便穿過拔絲???。
剝殼是通過3~6個上下排列的輥子,以除去鋼筋表面堅硬的渣殼,潤滑劑常用石灰、動植物油、肥皂、白蠟和水按一定比例制成。
剝殼和通過潤滑劑能使鐵渣不致進入拔絲??卓?,以提高拔絲模的使用壽命,并因拔絲??状嬖阼F渣,使鋼絲表面擦傷的現(xiàn)象。
剝殼后,鋼筋再通過潤滑劑盒潤滑,進入拔絲??走M行冷拔。
力學原理冷拔時鋼管在力的作用下通過一定形狀、尺寸的模具,發(fā)生塑性變形。
在生產中的拔制方法大致可分成3種:縮徑拔管、減外壁拔管和減內壁拔管、
冷拔時,鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下,發(fā)生相應的變形,大都經過縮徑、減壁和定徑3個階段、
而且變形區(qū)內部產生相應的應力,其中軸向為拉應力,徑向和周向為壓應力。
拔管過程中金屬處于一向拉和兩向壓應力狀態(tài),這是冷拔管變形過程的基本力學特征
冷拔加工鋼管正是發(fā)生了加工硬化。冷拔時金屬發(fā)生塑性變形,晶體內部有多個滑移系啟動,位錯運動彼此攔截,許多位錯被釘扎住,造成位錯塞積,同時位錯源停止動作。上述一系列過程導致了位錯的可動性降低,晶體中的位錯密度顯著增加。當塑性變形進一步發(fā)生,應力增加并足以使釘扎的位錯開始運動,螺位錯交滑移,刃位錯不能交滑移,這樣發(fā)生位錯交截,使不動階數增加。所以,通過冷拔加工金屬內部位錯密度增加,位錯可動性降低,既難于產生位錯又難于移動位錯,因而金屬材料硬度、強度提高。這就是冷拔加工的金屬學原理。
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冷加工管機組生產特點是管料從投入到加工成成品通常要經過多次冷變形并產生加工硬化,因而整個生產過程由多個準備工序和變形工序組成,且具有往復循環(huán)的特點,因而工序多,生產周期長、金屬消耗較大,生產效率較低,一般生產規(guī)模均不大。
在機組中同時配置冷拔和冷軋機有利于發(fā)揮它們各自的優(yōu)點,特別是對生產不銹鋼等高合金鋼管和難變形的有色金屬管更為合理和必要。冷拔機有單根和多根直條拔管機以及卷筒拔管機(見卷筒拔管)。單根冷拔時管材的長度達50m,卷筒拔管時長達幾百米。冷拔機的噸位小為30kN,為7000kN。常規(guī)冷軋管機有二輥式冷軋管機和多輥式冷軋管機兩種。
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