无缝管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种无缝管的制造方法。将坯料配置于推进机与顶头之间的轧制线上，使坯料前进而被咬入到多个倾斜轧辊间。至少在从被咬入的坯料与顶头接触之后到穿孔轧制达到稳定状态之前的期间，利用推进机推动坯料，使得坯料的行进速度大于等于在稳定状态下未利用推进机推动坯料来进行穿孔轧制时的坯料在稳定状态下的行进速度。采用该制造方法，可抑制中空管坯顶端部发生内表面缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体地涉及一种使 用穿孔机对坯料进行穿孔轧制而制成无缝管的无缝管制造方 法。
技术介绍
无缝管通常利用穿孔机对实心圆形坯料进行穿孔轧制来制造。穿孔机包含推进机(pusher)，其沿着轧制线配置在进入 侧；顶头(plug)，其沿着轧制线配置在移出侧；以及多个倾斜轧 辊，其夹着顶头而相对置地配置。首先，将由加热炉过热的坯料配置于轧制线上。接着，利 用推进机推压坯料的后端而沿着轧制线向多个倾斜轧辊之间输 送坯料。总之，推进机具有输送坯料的作用。当坯料被咬入多 个倾斜轧辊间时，停止推进机的动作。使咬入多个倾斜轧辊间 的坯料一边螺旋状地前进一边进行穿孔轧制，这样形成了中空 管坯。在上述穿孔轧制中，由于受旋转锻造效果以及所付加的剪 切变形的影响，存在在穿孔轧制后的中空管坯的内表面上产生 叶状、鱼鳍状或鳞状折叠(以下将内表面上产生的这些缺陷称为 内表面缺陷)的问题。因此，自以往起^f更开始研究抑制内表面缺 陷发生的对策。抑制穿孔轧制中发生内表面缺陷的方法被日本特开2000 -246311号7^才艮(以下称为专利文献l)、日本特开2001 -162306号公报(以下称为专利文献2)以及日本专利第3503552 号公报(以下称为专利文献3)公开。在这些文献中，通过以比以若以较小的压下率进行穿孔轧制，则坯料向倾斜轧辊的咬入变 得不稳定，但在这些文献中，在咬入不稳定的情况下，利用推 进机从后方推压坯料，来防止咬入不良。总之，在这些文献中， 为了改善因减小压下率而可能造成的坯料的咬入不良，利用了 推进机。具体而言，如图7(相当于专利文献1的图4以及专利文献2 的图4 (c))所示，在时刻11使坯料与倾斜轧辊以及顶头接触时， 使图中实线所示的轧辊负荷(施加于倾斜轧辊的轧制方向的负 荷)、以图中虚线所示的顶头负荷(顶头的推力负荷)增大。但是， 因为坯料的咬入不稳定，因此在时刻tl t3会4吏轧辊负荷以及 顶头负荷下降。即，该期间处于发生咬入不良、坯料打滑(slip) 的状态。由于坯料的咬入不稳定，因此在时刻t3时，利用推进 机从后方推压坯料。由此，坯料被倾斜轧辊咬入，使轧辊负荷 和顶头负荷增大。在咬入变稳定的时刻t6，结束利用推进机对 推压坯料。由于坯料已经稳定地被倾斜轧辊咬入，因此之后轧 辊负荷和顶头负荷逐渐增大，在时刻t7以及t8以后，轧辊负荷 和顶头负荷大致恒定，穿孔轧制处于稳定状态。在这些文献中， 使推进机的移动速度小于穿孔轧制处于稳定状态时的坯料的轧 制方向速度。利用推进机是为了改善咬入的不良，在由于咬入 不良而使坯料前进效率变低时，即由于咬入不良而使坯料的行 进速度下降或停滞时，利用推进机对坯料进行推压即可。在这样的穿孔轧制方法中，如图8(相当于专利文献l的图5) 所示，坯料的轧制方向速度在从开始咬入时到推进机开始推压 的时刻t3的期间内几乎不上升，在时刻t3推进机开始推压坯料 后，坯料的轧制方向速度逐渐上升。并且，当利用推进机的推 压而使坯料稳定地被咬入之后，坯料离开推进机，轧制方向速度上升。并且，穿孔轧制达到稳定状态后，轧制方向速度变为 恒定。但是，即使采用这些文献公开的方法对坯料进行穿孔轧制 而制成中空管坯，也会产生与中空管坯的中央部分相比，在中 空管坯的顶端部分发生更多内表面缺陷的问题。若利用切断装 置切除发生内表面缺陷的顶端部分，则可减少残存于无缝管上 的内表面缺陷，但仅是切除会造成成品率的降低。因此，优选 能够抑制顶端部分发生内表面缺陷而不将发生内表面缺陷的顶 端部分切除。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可抑制穿孔轧制后的中空管坯 顶端部发生内表面缺陷的。本专利技术人为了对在中空管坯的顶端部分比中央部分多发生 内表面缺陷的原因进行研讨，对穿孔轧制时的坯料的行进速度 (轧制方向速度)以及穿孔轧制时坯料沿圆周方向的转速进行了 测定。作为试验材料，准备了外径70mm、 S45C的实心圓形坯料。 将所准备的坯料加热至1200。C后，使用穿孔机对已加热的坯料 进行穿孔轧制。具体而言，以倾斜轧辊的倾斜角度为10。、倾 斜轧辊的圆凿部(gorge)的轧辊间隔为61mm、自倾斜轧辊的圆 凿部到顶头顶端的轴向距离的顶头顶端伸进量为3 8 m m来对坯 料进行穿孔轧制，制作成外径为75mm、壁厚为6mm的中空管 坯。此时，未利用推进机对坯料进行推压。采用如下方法测定穿孔轧制中的坯料的行进速度。沿着穿 孔机的进入侧轧制线设置了刻度板。在穿孔轧制过程中，使用 摄像机拍摄坯料后端和刻度板，以便根据刻度板可知道坯料后端单位时间的移动距离。依据拍摄的图像数据，计算出坯料的 行进速度。另 一方面，采用如下方法测定穿孔轧制过程中的坯料的转 速。在坯料后端面的外周缘附近安装有作为标记的销，使用摄 像机来拍摄穿孔轧制过程中销在坯料后端面上的移动。根据拍 的摄图像数据，求出单位时间的销沿圆周方向的移动量，并计 算出坯料的转速。图l表示坯料行进速度的测定结果。横轴表示距坯料与倾斜轧辊相接触的位置(咬入位置)的坯料移动距离(m m)。纵轴表 示坯料行进速度比。所谓行进速度比是指各移动距离的坯料行 进速度与穿孔轧制处于稳定状态时的坯料行进速度的平均值之 比。如图1所示，坯料行进速度随着坯料与倾斜轧辊进行接触 (LEO)、被咬入而急速下降。并且，在坯料顶端与顶头顶端接 触而开始进行穿孔的距离LE1处，坯料行进速度最低。之后， 随着坯料稳定地被咬入(即坯料不打滑地行进)、逐渐进行穿孔， 行进速度也逐渐增大。再者，在穿孔轧制成为稳定状态的距离 LE2处，行进速度大致恒定。总之，与图8同样，在被倾斜轧辊 咬入并由顶头开始穿孔之后到达到稳定状态之前的坯料行进速 度比在稳定状态下的行进速度低。另 一 方面，在坯料与倾斜轧辊接触之后到穿孔轧制达到稳 定状态、最终结束穿孔轧制之前，坯料的转速都大致相同。根据以上的调查结果，本专利技术人得出了如下见解。在坯料 被倾斜轧辊咬入而由顶头开始穿孔之后至穿孔轧制达到稳定状 态之前的期间，即在图l中的从距离LE1到距离LE2的区间，坯 料的行进速度比稳定状态(图l中的距离LE2之后)下的行进速 度低。另一方面，坯料转速在穿孔轧制中大致恒定。因此，在 LEI ~ LE2之间的坯料向行进方向的每单位移动量的旋转锻造次数比图中LE2之后(稳定状态)多。由于坯料顶端部在LE1 ~ L E 2之间进行穿孔，旋转锻造效果比在稳定状态下进行穿孔的 坯料的中央部和后端部相比更显著地起作用。其结果，在相当 于被穿孔的坯料顶端部的中空管坯顶端部多发生内表面缺陷。鉴于以上见解，本专利技术人认为为了抑制中空管坯顶端部发 生内表面缺陷，达到稳定状态之前的坯料的行进速度比以往高 即可。若增大行进速度，则坯料每旋转一圈的移动量变大，由 此可减少旋转锻造次数。结果抑制了旋转锻造效果，从而抑制 了内表面缺陷的发生。并且，认为若使穿孔轧制达到稳定状态 之前的坯料行进速度大于等于在稳定状态下的行进速度，则可 将中空管坯顶端部发生内表面缺陷的程度抑制成与中空管坯中 央部以及后端部同等的程度或以下。通过以上的研究，本专利技术人完成了如下的专利技术。 本专利技术的使用穿孔机对实心圆形坯料进 行穿孔轧制，所述穿孔机包括推进机，其沿着轧制线配置在 进入侧；顶头，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无缝管的制造方法，其使用穿孔机对坯料进行穿孔轧制，所述穿孔机包括：推进机，其沿着轧制线配置在进入侧；顶头，其沿着轧制线配置在移出侧；以及多个倾斜轧辊，其夹着顶头而相对置配置；其特征在于，该无缝管的制造方法包括：　将上述坯料配置于上述推进机与上述顶头之间的轧制线上的工序；　使上述坯料前进而被上述多个倾斜轧辊咬入的工序；　以及至少在上述被咬入的坯料与上述顶头接触之后到穿孔轧制达到稳定状态之前的期间，利用上述推进机推动上述坯料，使得坯料行进速度大于等于在稳定状态下未利用推进机推动坯料来进行穿孔轧制时的坯料在稳定状态下的行进速度的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川富夫，下田一宗，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]