专利名称:鳍片管制造方法
本发明所涉及的是鳍片管的制造方法，鳍片管为一种用在高压锅炉及各种热交换器上的异形无缝钢管。
目前，鳍片管生产制造方法最典型的代表为西德曼内斯曼公司所采用的热挤压法，该法的工艺过程如下定尺断坯，定心修圆，镗孔或穿孔，热挤成型，然后经过一道次或两道次冷拔最后成型，成型之后的热处理，矫直、检验工序同其他制造鳍片管的方法相类似，这种热挤压法存在一些问题，首先，需要庞大而复杂的液压设备，以便提供热挤成型时所需的巨大推压力;其次，荒管必须在熔融玻璃或类似的润滑剂中加热，即使有玻璃作润滑剂，成型模具之消耗仍然是很大的;第三，热挤成型后的钢管扭曲变形的可能性较大。
本发明的任务就是要解决上述存在的问题，在制管过程中，本发明不采用热挤压机，而采用现有的生产普通圆形无缝钢管的自动轧管机组，热轧出带有雏形鳍部的荒管，而后经多道次冷拔成型。这样就省去了庞大而复杂的热挤压机，并进而克服由此而带来的上述问题。
根据本发明的方法，在制管过程中所采用的设备和工艺与普通无缝圆钢管制造时所采用的基本相同，其设备为自动轧管机组和普通冷拔装置等，但需采用交错布置的滚式矫直机来代替无缝圆钢管用的矫直机。其工艺过程为磨修定尺断坯，定心，环形炉加热，在穿孔机上进行穿孔、轧管，打头，多道次冷拔成型(每1至2道次后均有热处理，酸洗，水洗，磷化，皂化等辅助工序)，成型后进行矫直和检验。
为完成上述发明任务，本方法主要特征在于(1)采用热轧法轧制出雏形鳍部，热轧为三道次或四道次的平轧在鳍片管的制造中，目前普遍采用热挤压法，该法通过热挤压成型在荒管上带出雏形鳍部，本发明则不同，是采用热轧法在荒管上轧制出雏形鳍部，但它又不同于普通圆形无缝钢管的热轧，后者在热轧时要翻转90°，轧两道次，以保证良好的圆度及较均匀的壁厚。因此，在孔形设计时要求辊缝为5毫米左右。本发明的方法，则恰恰与此相反。热轧时不翻转，只是经三道次或四道次平轧，使热轧后之荒管带出两个雏形鳍部，该雏形鳍部高度和截面积能够满足成品鳍片管鳍片高度的要求，其鳍片高度最大可达11毫米。
平轧出来的荒管鳍部形状，大小以及荒管壁厚对而后的冷拔成型影响很大，因此，孔型设计在平轧中是个关键性问题。一般说来，荒管鳍部越高，截面积越大，越有利于冷拔时拔出合格的鳍部尺寸，由于设备能力的限制，我们要求所轧制出来的荒管鳍部高度在6毫米以上，其截面积大于2倍成品鳍片管鳍片截面积，因此为保证成品鳍片管鳍片的形状和尺寸，并考虑到热轧成型设备的能力，一般选择上下轧管轧辊孔型辊缝为18～25毫米。
在拔制时，穿孔荒管的壁厚越厚，越有利于达到合格成品鳍片管的鳍片高度和形状，其壁厚可由下式确定穿孔毛管壁厚S≥ (成品鳍片管节距(毫米)-鳍片管内经(毫米))/2 +1.5(毫米)相应地，孔型设计时要考虑上述要求。
除此之外，管坯直径也是一个需要考虑的问题，它可由成品鳍片管的规格，长度，冷拔道次及热轧设备条件而确定。还应当注意到，为改进穿孔荒管热轧时的咬入条件，孔型宽高比应大于1∶1，其两边圆角半径R应加大，后者还有利于减小热轧后荒管雏形鳍部内壁的纵向圆滑凹面的深度(圆滑凹面深度一般为2毫米以下)。
(2)多道次冷拔及冷拔模具尺寸的控制为消除热轧时，在荒管内壁上对应于鳍部留下的轻微凹面以及为保证冷拔质量，冷拔道次一般为3-5次。每一道次冷拔的外模都设计成圆锥状。其冷拔模具的设计原则为在前几道次时，首先压缩鳍部高度，从而展开上述的凹面，使其消除。在接近成品道次时，首先压缩鳍部宽度，而后接触荒管直径，促使鳍部横向拉伸，以达到成品鳍片管的鳍片的几何形状和尺寸要求。在成品道次时，按成品规格设计孔型。
另外，外径压下量对荒管鳍部的横向变形有影响，一般外径压下量越大越不利于鳍部的横向延伸。外径压下量由荒管直径和成品鳍片管直径的差来决定，外径各道次压下量控制在4～10毫米，对于鳍片高度大的成品鳍片管，外径压下量可适当减小，对于鳍片高度小的成品鳍片管，外径压下量可适当增大。
内模采用圆柱形普通内模，其长度一般在50～55毫米。
本发明的优点为可采用生产普通无缝圆钢管的设备-自动轧管机组生产鳍片管(除矫直机有所改变外)，省去了庞大复杂的热挤压设备，从而开辟了利用现有生产圆钢管设备生产鳍片管的前景，降低了生产成本，降低了模具消耗，减少了钢管扭曲变形，从而提高了成品率。
下面对附图进行简单说明图1 为本发明工艺流程图;
图2 为本发明Φ60鳍片管热轧孔型图;
图3 为本发明第一道冷拔外模图;
图4 为本发明二、三、四、五道次冷拔外模简图。
参照附图，我们将对Φ60鳍片管的生产作一说明。
图1中，1为管坯磨修、2为定尺断坯、3为定心、4为环形炉加热、5为二辊卧式穿孔机、6热轧机、7打头机、8～11酸洗磷化皂化、12冷拔、13热处理(然后重复8～13)、14矫直、15切头、16检验、17探伤、18涂油、19包装。
管坯直径为Φ95毫米，穿孔后荒管尺寸为102×17.5(毫米)，热轧采用不翻转90°的平轧，道次为4道次，热轧孔型见图2，其具体尺寸见附表1。
在热轧过程中，其荒管的外径和壁厚的尺寸变化情况见附表2。
Φ60鳍片管采用5道次冷拔，完成鳍片管所要求的形状和几何尺寸。
各道次外模见图3和图4，图中2、3、4、5代表各道次，其外模的具体尺寸见附表3。
在5道次冷拔过程中，其钢管的直径和壁厚的变化情况见附表4。
本发明的另一个实施例，即生产Φ38×47.5×5鳍片管。它的生产过程及所使用的设备与Φ60×80×6相同，其孔型设计原理也基本相同。从略。
根据本发明的方法所产生的鳍片管，其质量问题可通过下面的附表5得到满意的回答。
D-外模外径α-外模斜度β-入口锥角γ-鳍部出口锥角H-外模厚度a-出口锥宽度b-工作带宽度A-鳍片入口宽度B-鳍片出口宽度A1-鳍部孔型入口宽度B1-鳍部孔型出口宽度
权利要求
1.一种生产鳍片管的方法，包括管坯定尺断坯、定心、加热、穿孔。其特征在于鳍片管的生产采用热轧的方法获得带有雏形鳍部的荒管，然后经多道次冷拔达到所要求的形状和几何尺寸。
2.根据权利要求
1所要求的方法，其热轧的特征在于采用不翻转荒管90°的平轧方法，产生鳍片管的雏形鳍部。
3.根据权利要求
1或2所要求的方法，其热轧的特征在于热轧的道次为3～4次。
4.根据权利要求
1～3中的任何一个所要求的方法，其热轧的特征在于热轧时，上下轧管轧辊孔型辊缝为18～25毫米。
5.根据权利要求
1～4中的任何一个所要求的方法，其热轧的特征在于热轧时，上下轧管轧辊孔型的宽高比大于1.1。
6.根据权利要求
1所要求的方法，其冷拔的特征在于冷拔的道次为3～5次。
7.根据权利要求
1或6所要求的方法，其冷拔的特征在于在前几道次冷拔中，冷拔模具首先压缩鳍部高度，使其展开钢管内径上的轻微凹面。
8.根据权利要求
1或6所要求的方法，其冷拔的特征在于在接近成品道次冷拔中，钢管接触冷拔模具的型腔顺序为首先压缩鳍部宽度，而后钢管直径，最后接触鳍部高度，促使鳍部横向拉伸。
9.根据权利要求
1或6所要求的方法，其冷拔的特征在于在最后成品道次冷拔中，冷拔模具首先压缩钢管鳍部宽度和外径，然后压缩鳍片尺寸。
10.根据权利要求
1或6所要求的方法，其冷拔的特征在于在多道次冷拔过程中，荒管外径各道次压下量为4～10毫米。
专利摘要
一种生产鳍片管的方法，它用现有的生产普通圆形无缝钢管的设备——自动轧管机组和普通冷拔装置生产鳍片管。它的主要特征在于在穿孔工序后，采用不翻转90°的平轧，获得成品鳍片管所需要的雏形鳍部，再经过热处理，酸洗，磷化，皂化等辅助工序后，采用特殊设计的冷拔模具，在普通冷拔装置上进行3～5道次冷拔，从而获得所要求的鳍片管的形状和尺寸，然后在交错布置的滚式矫直机上矫直，最后检验包装。
文档编号B21B17/10GK85101434SQ85101434
公开日1985年10月10日 申请日期1985年4月1日
发明者王林 申请人:国营青岛钢厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan