Φ4025mm304内六角管工艺设计+CAD图纸(10)
4.9.2 加热时间
加热时间按下式计算：
jr=KjrDp
不锈钢取Kjr=7～10，Dp=90mm，则 jr=KjrDp=9×8=72min
4.9.3 加热速度的确定
管坯加热速度是指加热时管坯升温的快慢，也就是加热曲线的斜率，可以用温度和加热时问的关系曲线表示。加热速度通常可分为低温和高温两个阶段。低温阶段是加热一些合金钢和高合金钢的关键，这是因为：1)高合金钢在低温阶段导热性差、塑性低，过快的加热速度会生加热裂纹甚至破碎；2)管坯内部存在着残余应力，尤其是加热冷锭时钢锭内部存在较大的铸造应力，使产生裂纹的敏感性增加；3)钢加热到300～500℃范围将出现蓝脆，显著降低钢的塑性和强度；4)当加热到AC1时将产生相变，而产生组织应力。在低温阶段这些应力的迭加，将有可能破坏金属的连续性而产生加热裂纹。因此在低温阶段应采用较低的加热速度，这虽然使加热时间增加，但不会导致过多的加热缺陷。高温阶段是指金属被加热到700～800℃以上，塑性显著提高，可采用较快的加热速度，以减少氧化和脱碳等加热缺陷。高温阶段的主要问题是如何保证温度均匀、改善组织结构、减少氧化脱碳和防止过热过烧。其中温度均匀是关键，加热不均将使毛管壁厚不均、内外表面缺陷以及出现咬入困难、轧卡等问题。因此，对于大直径管坯而言，要确保有一定的均热段。合金钢的加热曲线见图4.8
图4.8 加热曲线
4.10 速度制度
4.10.1 穿孔速度
辊面上任意一点的轧辊圆周线速度V为
V= Dgng
114锥辊斜轧穿孔机轧辊直径Dg=780mm，取ng=98rpm，则
V= Dgng= ×780×98=4m/s
金属与轧辊间的摩擦系数f=K1K2（1.05-0.0005t）
f —金属与轧辊间的摩擦系数，对于钢轧辊f= K1 K2(1.05-0.0005t)；
K1—轧辊圆周线速度影响的系数，查得K1=0.80；
K2—轧件化学成分对摩擦系数影响的系数，查得K2=0.85；
t—轧件温度，℃。
取K1=0.80，K2=0.85，则
f=0.80×0.85（1.05-0.0005×1050）=0.36
轴向滑动系数
=0.68（ +0.05 dq）f =0.68（ln12+0.05× ×0.05）×0.36× =0.86
管坯的轴向速度
Vx= Dgng sin =0.72m/s
4.10.2 冷拔速度
由于冷拔的最高拔制力为934.63Kn，所以冷拔机选用LB40。V/mpm=2～10.3
4.11 温降计算
温降的计算公式为：
Tf=0.0067× ×（ ）
式中ΔTf—钢管通过该道次产生的辐射温降，℃；
F—轧件的散热表面积，m2；
G—轧件的重量，kg；
T—轧件的温度，K。
加热炉的温度设为1050℃，加热炉至穿孔机的时间的温降温度约为20℃，由于穿孔后的轧件温度上升大约为100℃。此时穿孔的温度为1130，则穿孔温降温度为：
Tf=0.0067× ×（ ）4=0.0067× ×（ ）4=5.4℃
本次设计钢管在终轧后利用高温余热进行初次锤头，然后送入水槽进行固溶水冷，再送入冷床进行自然冷却至100℃以下[12]。
4.12 中间工序
4.12.1 冷拔管料锤头
锤头是将管料前端加热并锻打至小于模孔直径，以便拔管时打头部分先伸过模孔，让小车钳口夹紧管头，实现拔制过程。锤头直径按打头一次可以拔制2～3道为准。锤头长度要满足切头量最小以及保证钳口能正常夹紧，一般为100～200mm，打头断面形状多为s形或w形。本次设计锤头长度定位100mm。
4.12.2 热处理
主要是软化处理。管料的硬度和组织显著影响冷拔过程。硬度过高，冷拔(轧)时模具磨损快，电能消耗大，钢管易开裂或拔断。热轧低碳钢管料的硬度与组织符合冷拔要求时可不必热处理；中、高碳钢及合金钢管料的终轧温度高、轧后冷却速度不均，因而导致管料组织与性能不均、内应力较大和硬度偏高，故拔(轧)前一般都要进行退火或正火处理。奥氏体类钢拔(轧)前需进行固溶处理；高碳工具钢、合金工具钢及滚珠钢，需进行球化处理；半成品管为消除冷加工硬化、提高塑性需进行中间热处理；成品管为提高钢管综合力学性能需进行最终热处理。