热轧无缝钢管生产工艺流程及其生产技术

热轧无缝钢管的生产工艺包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、固定直径、钢管冷却、精细等基本工艺。

热轧无缝钢管生产的主要变形工艺有三个：穿孔、轧管和固定减径；各自的工艺目的和要求如下：

穿孔：将实心管坯变成空心毛管；我们可以理解为成型，将轧制部分设置为圆形；其设备称为穿孔机。穿孔工艺要求为：先确保毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高其次，毛管内外表面光滑，无疤痕、折叠、裂纹等缺陷；三，有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧制温度能够满足轧机的要求。

轧管：将厚壁毛管变为薄壁（接近成品壁厚）的废管；可视为固定壁，即根据后续工艺减径量和经验公式确定废管壁厚值；该设备称为轧管机。轧管工艺要求如下：一是将厚壁毛管变为薄壁废管（减壁延伸），先保证废管壁厚均匀性高；其次，废管内外表面质量好。

固定直径（包括张力减少）：大圆变小圆，称为直径；相应的设备为固定（减少）直径机，其主要作用是消除前道工艺轧制过程中不同直径（同一或同一批）造成的荒管，以提高热轧成品管的直径精度和真实直径。固定直径减少工艺的要求是：一是在一定的总直径减少率和较小的单框架直径减少率下达到直径目的，二是使用规格管坯生产各种规格的成品管，三是进一步提高钢管的外表面质量。

2020世纪80年代末，试图取消轧管工艺，只生产无缝钢管，简称穿孔加固减少CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写)，在南非Tosa工厂对生产外径进行了工业试验：３３.４～１７９.８mm，壁厚3.4～25mm钢管的小直径是101.6mm；张减大外径我101.6mm。经实际检验，该工艺产生的壁厚大于10mm钢管质量好，但生产壁厚小于8mm穿孔毛管的螺旋线不能通过直径和张力完全消除，影响了钢管的外观和质量。在随后的改造中，穿孔机必须在固定减径机之间增加一个MINI-MPM(4机架)保证产品质量。

我们通常将毛管的壁厚加工称之为轧管。轧管是钢管成型过程中重要的一个工序环节。这个环节的主要任务是按照成品钢管的要求将厚壁的毛管减薄至与成品钢管相适应的程度，即它必须考虑到后继定、减径工序时壁厚的变化，这个环节还要提高毛管的内外表面质量和壁厚的均匀度。通过轧管减壁延伸工序后的管子一般称为荒管。轧管减壁方法的基本特点是在毛管内按上刚性芯棒，由外部工具（轧辊或模孔）对毛管壁厚进行压缩减壁。依据变形原理和设备特点的不同，它有许多种生产方法，如表1所示。一般习惯根据轧管机的形式来命名热轧机组。轧管机分单机架和多机架，单机架有自动轧管机、阿塞尔轧机、ACCU-ROLL等，斜轧管机是单机架；连轧管机都是多机架，通常4~8个机架，如MPM、PQF等等。目前主要采用连轧(属于纵轧)和斜轧。

连续轧管机有着悠久的发展历史。早在19世纪末，它就试图在长芯棒上轧制管道，但由于各种原因，到1950年，世界上只有6台连续轧管机。1960年以后，随着科学技术的进步和生产的发展，特别是电子计算机技术的快速发展和应用，连续轧管机的生产技术和设备越来越完善，得到了快速的发展和推广。在浮动芯棒连续轧管机的基础上，限制芯棒连续轧管机在20世纪60年代中期进行了工艺试验，取得了令人满意的效果。1978年，世界上一台限制芯棒连续轧管机（MPM）在意大利达尔明钢管厂建成投产后，连轧管工艺达到了新的水平。三辊连轧管机于20世纪90年代末推出（PQF）技术使连轧管工艺装备跃上更高的台阶。

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