高精度不銹鋼尖角方矩形管的生產技術
0前言
根據筆者近30來年軋輥孔型設計經驗，分析和總結了直縫方矩形不銹鋼焊管的變形規律、特點及影響質量的主要因素，并于1999年提出了高精度不銹鋼尖角方矩形管的變形機制，其中，用兩道土耳其頭成型方矩形管的方法，經試驗后獲得成功，已被珠江三角洲地區不銹鋼焊管生產企業、焊管機制造廠、軋輥制造商效仿應用，但真正做出高精度不銹鋼尖角方矩形管的廠家并不多。本文詳細介紹這種不銹鋼尖角方矩焊管的變形機制。
1方矩形管尖角的概念
傳統的焊接不銹鋼方矩形管，通常用一架土耳其頭輥配幾道方矩形軋輥來生產。生產主要靠平輥軋制整型，由于平輥是兩輥式結構形式，存在方矩形管四個角的輥縫不等和角部受力狀態不一致的問題，造成方矩形管四個角不尖不等，如圖l(a)所示，R=1．2t，尺為外圓角半徑，f為壁厚。雖然符合有關企業標準，但不能滿足用戶對產品的高質量的要求。新型設計采用了土耳其頭四輥軋制整型，由于土耳其頭上裝的四輥結構相同，四個角的輥縫相等，角部受力狀態一致，當軋制力足夠大時，角部產生塑性變形使金屬填充角部，管的外表面形成了平面與弧面之間的交線——即尖角，其形狀如圖l(b)所示。
本設計所述的尖角是指圓角與其相鄰平面的交線距離小于##且四角均勻一致。本方案可最小限度地改造原有機組排列，最大限度地提高方矩形管質量，適用于國內各中小型焊管機組。
2尖角方矩形管變形機理
在土耳其頭四輥中心線處管坯橫截面，尖角管的尖角形成機理與普通方矩形管靠彎曲成角是不同的，它靠的是軋輥的軋制力，通過弧形拱產生擠壓力F，如圖2所示，使鋼帶角部產生塑性變形從而使金屬填充角部而成。弧形拱對角填充的壓力,土耳其頭四輥在一定的弧面作用于鋼帶的同一橫截面，滿足式(1)的條件，即可通過軋輥壓力使角部金屬產生塑性變形，形成尖角。
3兩道土耳其頭成型尖角方矩形管的方法
用兩道土耳其頭孔型的管坯變形如圖4所示。根據土耳其頭軋輥的特點，設計出新型的土耳其頭軋輥組結構(屬國內首創)，提高了土耳其頭軋輥的位置精度和方矩形管的尺寸精度，同時也提高了生產過程的穩定性，利于操作調整。具體結構如圖5和圖6所示。
設計需要注意：①高精度不銹鋼尖角方矩形管總變形量比相應的普通方矩形管總變形量大l-2mm。當總變形量不足時，難以形成尖角，公差也難以穩定；②計算高精度不銹鋼尖角方矩形管帶寬時，要比相應的普通方矩形管的帶寬大l-2mm。
