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冷拔钢管是钢管的一种,即其按生产工艺的不同分类的一种,区别于热轧(扩)管。在毛管坯或原料管扩径的过程中通过多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。冷轧(拨)钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、机械加工管、厚壁管、小口径加内模冷拔管其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。冷拔钢管其外径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面质量均明显优于热轧(扩)管,但受工艺制约,其口径以及长度均受到一定限制。
冷拔加工钢管正是发生了加工硬化。冷拔时金属发生塑性变形,晶体内部有多个滑移系启动,位错运动彼此拦截,许多位错被钉扎住,造成位错塞积,同时位错源停止动作。上述一系列过程导致了位错的可动性降低,晶体中的位错密度显著增加。当塑性变形进一步发生,应力增加并足以使钉扎的位错开始运动,螺位错交滑移,刃位错不能交滑移,这样发生位错交截,使不动阶数增加。
所以,通过冷拔加工金属内部位错密度增加,位错可动性降低,既难于产生位错又难于移动位错,因而金属材料硬度、强度提高。这就是冷拔加工的金属学原理。
力学原理
冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具,发生塑性变形。目前,在生产中的拔制方法大致可分成3种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管,冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径3个阶段,而且变形区内部产生相应的应力,其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程的基本力学特征。
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冷拔管在进行操作的时候是根据它的具体的应用而进行不断地去设计的,冷拔管而言 的好处就是能够根据自身的特征和常见的基本的性能进行不断地去提升冷拔管的使用的特点的。冷拔管在进行操作的时候要用到打孔的,打孔的话就是在冷拔管的表面进行穿透,打一个个的小孔,这样的话对于冷拔管来说就可以使用它在管道和工程领域就能够派上用场了。
管打孔的一些方式和方法:划线比较准,将钢管固定在平台上,用拐尺在钢管两侧画钢管的中心高,既是孔的中心,打孔用钻床,电钻都行。钻时打上样冲眼。可以用化学腐蚀的方法,用强酸将需打孔处腐蚀穿;或用,原电池反应,用铁丝接上一块活泼金属如Zn,将铁丝与钢管需打孔处连起来,然后将钢管和Zn块同时放入电解质中;还可以用铝热反映(我觉得这方法比较好):利用铝与三氧化二铁(Fe2O3)反应时放出大量热可以使钢管打孔处融化。
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冷拔管是用实心管坯经穿孔后轧制的,按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。
冷拔管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔,称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。 经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产冷拔管是较先进的方法。
若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。
挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内,穿孔棒与挤压杆一起运动,使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。冷拔管的焊接工艺。
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