专利名称：限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种斜轧穿孔生产工艺，特别是一种限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺。
背景技术：
制造无缝钢管最重要的工序就是将实心钢坯-连铸坯穿孔，形成空心毛管。
目前国内外生产无缝钢管，普遍采用双轧棍穿孔机进行斜轧穿孔。传统的斜轧穿孔生产工艺，首先将加热好的连铸坯料翻入穿孔机受料槽，由推钢机把连铸坯推入由轧辊、上下导板和顶头构成的封闭孔型内，连铸坯接触轧辊后产生旋转，并沿轴线向前运动，完成第一次咬入，旋转前进的连铸坯端面与顶头接触时开始第二次咬入，顶头安装于顶杆前端，与顶杆固连，顶杆尾部由锁定装置中的锁芯支撑，锁定装置内有轴承，在穿孔过程中，由于连铸坯旋转前进，带动锁芯被动旋转，使顶杆和顶头也同步旋转，并使顶头穿过连铸坯，将连铸坯加工成空心毛管。
在斜轧连铸坯工艺中，顶前压下率是重要技术参数。理论上，顶前压下率越小，穿孔效果越好，能有效避免“孔腔”形成产生的内折缺陷。传统工艺的顶前压下率一般为3.5-5％，达到3.5％就是极限，再小就不能形成二次咬入，实现正常穿孔。传统工艺对连铸坯穿孔，顶前压下率大，就容易过早形成孔腔，可能发生内折。采用传统生产工艺，不仅极易产生不合格品，且穿孔时间较长，通常需要30-50秒，顶头磨损大，顶杆尾部的锁芯也很容易损坏，工艺成本较高。
发明内容
鉴于上述斜轧穿孔生产工艺存在的缺陷，本发明的目的是提供一种生产效率高、合格率高、生产成本低的连铸坯斜轧穿孔生产工艺。
本发明提供的生产工艺达到了上述发明目的。本限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺，首先将加热好的连铸坯料翻入穿孔机受料槽，由推钢机把连铸坯推入由轧辊、上下导板和顶头构成的封闭孔型内，连铸坯接触轧辊后产生旋转，并沿轴线向前运动，完成第一次咬入，旋转前进的连铸坯端面与顶头接触时，开始第二次咬入，顶头安装在顶杆上，顶头可拆卸，其特征在于将顶前压下率调节在2-3.5％之间，顶杆尾部由止推器支撑，顶杆端面与止推器上的导向孔边沿接触，由轧辊输出的轴向压力和接触的摩擦面产生摩擦力，对顶头、顶杆进行制动，顶杆、顶头在穿孔过程中始终保持不发生旋转，当连铸坯端面与顶头可靠接触，实现第二次咬入后，连铸坯继续旋转前进，使顶头穿过整根连铸坯，把实心的连铸坯加工成空心毛管，完成穿孔过程。
本发明与传统工艺的根本区别就在于顶杆、顶头在穿孔过程中不发生旋转，将顶前压下率降低到2％时也能进行正常穿孔。减少和杜绝了孔腔的形成。本发明的生产工艺在穿孔过程中，由于顶头与毛管内壁作切向运动，产生剧烈摩擦，在高温、高压条件下产生强制焊合过程，能有效改善连铸坯内部组织，消除因为“孔腔”形成连铸坯内部组织疏松，晶粒粗大、低塑性等表面缺陷。
利用本发明生产工艺生产，穿孔速度快，合格率高，与传统工艺相比，传统工艺穿一根毛管需要30-50秒钟时间，本发明生产工艺只需要20秒钟，提高生产效率达到50-100％，合格率达到98％。
本发明还可以充分利用被损坏的锁芯支撑顶杆，保持顶杆、顶头静止不动，不与旋转前进的连铸坯同步旋转，利用废物，从而可进一步降低生产成本。
本发明经过在实际生产中试用和考察，可充分证明本发明的生产工艺以其新颖、独特的工作方式有效地克服了传统生产工艺的缺点，大大提高了生产效率，提高了产品质量。降低了生产成本，可使钢管生产企业避免由于传统工艺的缺陷而造成的众多不合格品带来的巨大的经济损失，是一件具有很好的经济效益的连铸坯斜轧穿孔技术。
具体实施例方式
实施例1用外径φ280mm重量为0.8吨的连铸坯料进行穿孔。穿孔机的轧辊之间的入口距离为280mm，入口到上下导板的距离为300mm，轧辊之间到出口的距离为290mm，上下导板距离出口310mm，顶头的顶伸量为150mm，(顶头顶端超过辊脊，即轧辊中间突出的部分的距离)，顶前压下率控制在2.5％，即连铸坯外径尺寸φ280mm，连铸坯接触顶头压下外径尺寸为273mm，280-273/280＝2.5％，顶头的外径尺寸为φ195mm，穿孔后的毛管，外径实测为φ300mm，内径尺寸为φ205mm。连铸坯在完成第一次咬入后，继续旋转前进，与顶头接触，顶头紧固在顶杆前端，顶杆尾部由一圆形钢构件支撑，并与该钢构件端面紧密接触，在连铸坯可靠接触顶头实现第二次咬入后，继续旋转前进，而顶杆、顶头却纹丝不动。连铸坯完成一个穿孔只用了20秒钟，穿孔后形成的毛管长度2.7M，经观察，毛管内表面无内折等缺陷产生，与传统工艺需要30-50秒钟相比，生产效率提高了50-100％。
实施例2用外径φ280mm重量为0.8吨的连铸坯料进行穿孔。穿孔机的轧辊之间的入口距离为285mm，入口到上下导板的距离为300mm，轧辊之间到出口的距离为290mm，上下导板距离出口310mm，顶头的顶伸量为150mm(顶头顶端超过辊脊，即轧辊中间突出的部分的距离)，顶前压下率控制在2％，即连铸坯外径尺寸φ280，连铸坯的外径尺寸为φ273mm，280-273/280＝2.5％，顶头的外径尺寸为φ195mm，穿孔后的毛管，外径实测为φ300mm，内径尺寸为φ205mm。连铸坯在完成第一次咬入后，继续旋转前进，与顶头接触，顶头紧固在顶杆前端，顶杆尾部由一圆形钢构件支撑，并与该钢构件端面紧密接触，在连铸坯可靠接触顶头实现第二次咬入后，继续旋转前进，而顶杆、顶头却纹丝不动。连铸坯完成一个穿孔只用了20秒钟，穿孔后形成的毛管长度2.7M，经观察，毛管内表面无内折等缺陷产生，与传统工艺需要30-50秒钟相比，生产效率提高了50-100％。
实施例3用外径φ280mm重量为0.8吨的连铸坯料进行穿孔。穿孔机的轧辊之间的入口距离为275mm，入口到上下导板的距离为300mm，轧辊之间到出口的距离为290mm，上下导板距离出口310mm，顶头的顶伸量为150mm，(顶头顶端超过辊脊，即轧辊中间突出的部分的距离)，顶前压下率控制在3.5％，即连铸坯外径尺寸φ280，连铸坯的外径尺寸为φ273mm，280-273/280＝3％，顶头的外径尺寸为195mm，穿孔后的毛管，外径实测为φ300mm，内径尺寸为φ205mm。连铸坯在完成第一次咬入后，继续旋转前进，与顶头接触，顶头紧固在顶杆前端，顶杆尾部由一圆形钢构件支撑，并与该钢构件端面紧密接触，在连铸坯可靠接触顶头实现第二次咬入后，继续旋转前进，而顶杆、顶头却纹丝不动。连铸坯完成一个穿孔只用了20秒钟，穿孔后形成的毛管长度2.7M，经观察，毛管内表面无内折等缺陷产生，与传统工艺需要30-50秒钟相比，生产效率提高了50-100％。
权利要求
1.限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺，首先将加热好的连铸坯料翻入穿孔机受料槽，由推钢机把连铸坯推入由轧辊、上下导板和顶头构成的封闭孔型内，连铸坯接触轧辊后产生旋转，并沿轴线向前运动，完成第一次咬入，旋转前进的连铸坯端面与顶头接触，开始第二次咬入，顶头与顶杆固连，顶杆尾部由止推器支撑，其特征在于将顶前压下率调节在2-3.5％之间，顶杆尾部由止推器支撑，顶杆端面与止推器上的导向孔边沿接触，由轧辊输出的轴向压力和接触的摩擦面产生摩擦力，对顶头、顶杆进行制动，顶杆、顶头在穿孔过程中始终保持不发生旋转，当连铸坯端面与顶头可靠接触，实现第二次咬入后，连铸坯继续旋转前进，使顶头穿过整根连铸坯，把实心的连铸坯加工成空心毛管，完成穿孔过程。
全文摘要
本限动顶头连铸坯斜轧穿孔生产工艺，首先将加热好的连铸坯料翻入穿孔机受料槽，由推钢机把连铸坯推入由轧辊、上下导板和顶头构成的封闭孔型内，连铸坯接触轧辊后产生旋转，并沿轴线向前运动，完成第一次咬入，旋转前进的连铸坯端面与顶头接触时，开始第二次咬入，顶头与顶杆固连，顶杆尾部由止推器支撑，其特征在于将顶前压下率调节在2－3.5％之间，令顶杆、顶头在穿孔过程中始终保持静止不动，当连铸坯端面与顶头可靠接触，实现第二次咬入后，连铸坯继续旋转前进，使顶头穿过整根连铸坯，把实心的连铸坯加工成空心毛管，完成穿孔过程。本发明与传统工艺的根本区别就在于顶杆、顶头在穿孔过程中静止不动，将顶前压下率降低到2％时也能进行正常穿孔。
文档编号B21B19/04GK1559714SQ20041000810
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月28日 优先权日2004年2月28日
发明者张吉辉 申请人:张吉辉