所謂的不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝是指，通過在多組鋼管的軋輥上完成穿孔和斜軋的生產(chǎn)工藝，目前，在不銹鋼無縫管的制作上優(yōu)勢非常顯著。至德鋼業(yè)通過對不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝與相關(guān)設(shè)備進行分析，并通過試驗的方式，對設(shè)備的應(yīng)用效果進行檢測，希望對提高不銹鋼無縫鋼管的產(chǎn)量有所幫助。

  不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝簡化無縫鋼管制作流程的嘗試，雖然傳統(tǒng)不銹鋼無縫鋼管制作方法十分可靠，且技術(shù)成熟性較高，但傳統(tǒng)制作工藝制作出的不銹鋼無縫管，變形能力較差且加工溫度相對較窄，這對鋼管的應(yīng)用造成了極為不利的影響，致使制作成本大幅度提升，為了簡化流程，降低成本，對無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝進行探索，具有十分重要的意義。

一、斜軋與縱軋變形的工藝對比

  縱軋指的是在軋制鋼管時，變形金屬與軋件流動方向長時間保持一致的軋制工藝，簡言之，就是變形金屬會借助變形孔進行流動，流動的方向為軋管機出口。斜軋是指變形金屬在沿著變形孔流動的過程中，會具有一定的斜向角度，這種軋制工藝相較于傳統(tǒng)不銹鋼無縫鋼管制作工藝，簡化了一定的工藝流程，具有十分顯著的應(yīng)用效果。

二、金屬斜連軋工藝的原理

  金屬斜連穿軋工藝模型由以下部分組成：一是錐形軋輥3個；二是實心管坯；三是桶形軋輥3個；四是頂頭芯棒。然后對實心管坯進行穿孔和軋制，最終完成軋制延伸、穿孔等流程。這種工藝的特點為三輥穿孔軋管，具有非常復雜的變形情況，實現(xiàn)三輥斜軋穿孔功能是其主要的目的，在管坯圍繞著中心線轉(zhuǎn)動的過程中，在多種作用的影響下，例如：軋輥作用、頂頭作用，繼而完成管坯中心的穿孔，之后，會與軋管產(chǎn)生連軋的關(guān)系，繼而達到簡化不銹鋼無縫鋼管制作步驟的目的，所減少的步驟為減徑和減壁工藝，最終完成荒管的制作，以此來滿足金屬斜連軋穿管材的需要。

三、建立數(shù)學模型

   由于不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝屬于一種全新的工藝，因此通過數(shù)學模型的建立并使用，可以對其應(yīng)用效果進行分析，有利于促進該工藝的優(yōu)化和發(fā)展。由于不銹鋼無縫鋼管斜連軋工藝中的軋件具有不可壓縮性的特點，簡言之，軋件的體積不會發(fā)生任何改變，因此，可以將軋件散度視為零。所以在進行工具面的選擇時，可以將流面函數(shù)作為主要的選擇，有利于確保所構(gòu)建的運動許可速度場，可以適用于多種條件。

   在斜連軋階段，鋼管會同時受到多組軋輥的影響，如果想要對連續(xù)軋制的特征進行保持，必須要與連軋的穩(wěn)態(tài)方程相契合，穩(wěn)態(tài)方程主要是指穿孔與軋制的變形與金屬變形秒流量必須要保持一致，簡言之，就是可以對鋼材的可縮性進行控制，確保金屬流入量等于金屬流出量，與體積不可壓縮條件相符。由于斜連軋的具有非常復雜的變形過程，因此，與之相匹配的方程也十分復雜，為了便于后續(xù)計算，在建立數(shù)學模型的過程中，需要在不同的坐標系上建立不同的輥面方程，然后通過轉(zhuǎn)換坐標，將方程組轉(zhuǎn)換為坐標表達式。之后，讓柱坐標和靜態(tài)坐標進行轉(zhuǎn)換，最后把上述三個坐標系的方程合為一個坐標表達式。

四、三輥斜連軋工藝關(guān)鍵零部件研究

   為了使三輥斜連軋工藝滿足設(shè)計要求，本文將理論計算結(jié)果作為依據(jù)，對斜軋工藝設(shè)備的基本參數(shù)進行明確，并設(shè)計了一款不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋設(shè)備。該設(shè)備的主要組成部分為兩個軋輥組，毛坯材料自進入后，會經(jīng)受一系列工序的處理，繼而完成連續(xù)斜軋的各項工藝流程。為了提高軋輥送進角以及調(diào)節(jié)碾軋角的可行性，本次設(shè)計對特朗斯瓦爾軋機的結(jié)構(gòu)進行了借鑒，通過對兩組結(jié)構(gòu)進行串聯(lián)，促使定位由定位止口負責，并使用螺栓相連接，同時在導軌上安裝穿孔段和軋制段，從而構(gòu)成主機。

1. 設(shè)計回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)

   不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝對設(shè)備提出了更高的要求，具體表現(xiàn)在送進角和碾軋角的調(diào)整方面。在設(shè)計過程中，應(yīng)該對回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)、壓下絲杠等零部件進行控制和調(diào)整，從而實現(xiàn)對斜軋工藝各項參數(shù)的調(diào)整。例如：送進角、碾軋角等。回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)是無縫鋼管連接斜軋設(shè)備的重要組成部分，其功能為調(diào)整送進角，并促使回轉(zhuǎn)機架沿著軋制中心線來回轉(zhuǎn)動，以保證設(shè)備中軋輥送進角的合理性。與此同時，鎖止功能也是該設(shè)備的功能之一。在一個完整的不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋設(shè)備中，需要調(diào)整的回轉(zhuǎn)機架共有2個，需要對其進行獨立調(diào)整，因此，在設(shè)計設(shè)備的過程中，最好要對這一點進行考慮，設(shè)計兩個完全相同的機構(gòu)，以滿足要求。回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)由以下部分構(gòu)成：一是連接架；二是絲杠；三是銅螺母；四是連桿；五是滑塊；六是回轉(zhuǎn)調(diào)整座。回轉(zhuǎn)調(diào)整機構(gòu)在機架的固定方式為回轉(zhuǎn)調(diào)整座固定，而連接架則通過壓下機構(gòu)與支座性連接，絲杠在調(diào)整過程中，可以促使回轉(zhuǎn)機繞著機架中心進行回轉(zhuǎn)，也可以利用電能驅(qū)動回轉(zhuǎn)機運動，以達成自動控制。

2. 設(shè)計壓下機構(gòu)

   在不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝設(shè)備中，孔喉直徑是一項非常重要的參數(shù)，對其進行設(shè)計，并保證設(shè)計合理性十分關(guān)鍵，斜連軋試驗機的固定機架上總共有6個壓下機構(gòu)，并且這些壓下機構(gòu)的結(jié)構(gòu)完全一致。壓下機構(gòu)的組成部分包括1：絲杠、2：銅螺母、3：連接件、4：壓力傳感器、5：連接支座、6：球面支座。

五、無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝設(shè)備試驗分析

  目前，這種基于三輥連軋的不銹鋼無縫鋼管連續(xù)斜軋工藝設(shè)備，已經(jīng)進行了大量的試驗，這種工藝作為一種新型的無縫鋼管制作工藝，在試驗過程中，選擇試驗材料為鋼圓棒料，該材料的管徑為4cm、長度為60cm、頂頭直徑為3.1cm，芯棒直徑約為0.3cm。首先，需要將圓棒料的溫度加熱到1160℃，到達溫度點后，迅速將其取出，并放到試驗臺的導槽之中，并通過人工的方式，將其放置于軋機中，繼而管坯會受到穿孔段的咬入，然后借助運動產(chǎn)生的摩擦力，將材料送入到設(shè)備內(nèi)部，繼而達成了穿孔與軋制的不斷變形，直接就可以得到荒管。荒管形成后，將其取出，經(jīng)過反復的試驗后，試驗結(jié)果表明，這項制作工藝十分有效可行。通過這種方式制作出的荒管，其外徑尺寸為3.8cm，管壁厚度為3mm，鋼管長度誤差僅為500μm。

  為了對軋制段的變形情況進行仔細的觀察，在試驗過程中，對工藝參數(shù)進行了一定的調(diào)整，具體表現(xiàn)在使斜連軋工藝末端終止穿孔，從而實現(xiàn)軋卡。通過觀察得知，尚未進入的軋制段的鋼管，其表面粗糙度較高，且具有明顯的螺旋線，而在進軋制段后，鋼管的質(zhì)量十分良好，且管壁厚度均勻。綜上所述，至德鋼業(yè)通過對不銹鋼無縫鋼管連續(xù)軋工藝的優(yōu)點和作用原理進行分析和闡述，并通過建立數(shù)學模型的方式，對工藝進行分析。最后，利用試驗的方法，對不銹鋼無縫鋼管連續(xù)軋工藝設(shè)備的性能進行測試，結(jié)果表明，這項工藝和設(shè)備均具有較高的可行性。