无缝管的制造方法转让专利

申请号 : CN200780043052.5

文献号 : CN101553327B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 山川富夫下田一宗

申请人 : 住友金属工业株式会社

摘要 :

本发明提供一种无缝管的制造方法。其提供一种以高生产效率制造品质优异的无缝管的技术。本发明的无缝管的制造方法使用具有倾斜辊的穿孔机进行穿孔轧制,其中,包括下述特征(a)~特征(d)。特征(a):以顶头前端压下比(TDFT)在小于等于0.04、或/以及顶头前端压下比(TDFT)与钢坯转速转速(N)的积的平方根(TDFT×N)0.5在小于等于0.4的条件进行穿孔轧制。特征(b):使凹槽压下比(GDFT)满足下述式(1)地决定倾斜辊的位置,该凹槽压下比表示在倾斜辊的凹槽部中形成最短距离的辊间隔(Rg)与钢坯的外径(Bd)的比。特征(c):使用满足下述式(2)的形状的顶头进行穿孔轧制。特征(d):至少在穿孔轧制的非稳定区域中,利用推进机推压钢坯。-0.01053EL+0.8768≤GDFT≤-0.01765EL+0.9717…(1)-0.95×(TDFT×N)0.5+1.4≤L2/d2≤-1.4×(TDFT×N)0.5+3.15…(2)其中,TDFT=1-(d1-Bd)、d1:顶头前端位置上的辊间的最短距离(mm)、Bd:钢坯外径(mm)、N=(Ld×EL)/(0.5×π×Bd×tanβ)、Ld:从钢坯咬入点到顶头前端为止的投影接触长度(mm)、EL:穿孔比、β:辊的倾斜角、L2:顶头的轧制部的长度(mm)、d2:顶头的轧制部与均整部的边界位置的外径(mm)。

权利要求 :

1.一种无缝管的制造方法,其使用穿孔机进行穿孔轧制,该穿孔机包括沿轧制线配置在进入侧的推进机、沿该轧制线配置在送出侧的顶头和隔着顶头相对地配置的一对倾斜辊,其中,该无缝管的制造方法包括下述特征(a)~特征(d),其中,稳定状态是指,从穿孔轧制后的钢坯的前端自辊后端拔出的时刻到钢坯后端与辊接触的时刻为止;非稳定状态是指,从钢坯前端被咬入辊中而行进并与顶头接触的时刻到进入上述稳定状态为止;

特征(a):以顶头前端压下比TDFT小于等于0.04、或/以及顶头前端压下比TDFT与钢

0.5

坯转速N的积的平方根(TDFT×N) 小于等于0.4的条件进行穿孔轧制;

特征(b):使凹槽压下比GDFT,即Rg/Bd满足下述式(1)地决定倾斜辊的位置,该凹槽压下比表示在倾斜辊的凹槽部处作为最短距离的辊间隔Rg与钢坯的外径Bd的比;

特征(c):使用满足下述式(2)的形状的顶头进行穿孔轧制;

特征(d):至少在穿孔轧制的非稳定区域中,利用推进机推压钢坯;

-0.01053×EL+0.8768≤GDFT≤-0.01765×EL+0.9717…(1)

0.5 0.5

-0.95×(TDFT×N) +1.4≤L2/d2≤-1.4×(TDFT×N) +3.15…(2)其中,TDFT=1-(d1-Bd)

在此d1:顶头前端位置上的辊间的最短距离,单位mmBd:钢坯外径,单位mm

N=(Ld×EL)/(0.5×π×Bd×tanβ)在此Ld:从钢坯咬入点到顶头前端的投影接触长度,单位mmEL:穿孔比,即空心管坯的长度/钢坯长度β:辊的倾斜角

L2:顶头的轧制部的长度,单位mm

d2:顶头的轧制部与均整部的边界位置的外径、即旋进起始点的外径,单位mm。

2.根据权利要求1所述的无缝管的制造方法,其中,在特征(d)中,在穿孔轧制的非稳定区域以及稳定区域中利用推进机推压钢坯。

3.根据权利要求1或2所述的无缝管的制造方法,其中,将推进机的前进速度设成大于等于未使用推进机时的稳定状态下的进入侧钢坯的行进方向速度地进行穿孔轧制。

说明书 :

无缝管的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种不会发生轧制停止等作业上的故障地、以高穿孔效率制造较少产生管坯的内表面缺陷、且较少发生壁厚不均的无缝管的无缝管的制造方法。

背景技术

[0002] 虽然公知有各种无缝钢管的制造技术,但最有效率且适合大量生产的方法是使用斜轧辊和穿孔顶头来穿孔钢坯的利用倾斜轧制方式(所谓的曼内斯曼方式)进行的制造方法。
[0003] 在以倾斜轧制方式进行穿孔时,将加热了的钢坯搬运到穿孔机(piercer)处,利用推进机(pusher)进行推压而将该钢坯咬入于一对斜轧辊中。之后,钢坯一边随着辊的旋转而旋转一边持续前进。此时,在钢坯到达沿轧制线配置在斜轧辊之间的穿孔用的顶头前端之前的期间内回转锻造效果(曼内斯曼效果)作用于钢坯中心部,使其中心部变得脆。接下来,利用上述一对倾斜辊和上述顶头对钢坯实施壁厚加工,制成空心管坯(以下简称作管坯)。利用拉伸轧制以外的后续工序进一步加工空心管坯,从而制成规定尺寸的无缝管。
[0004] 例如,也可以对具有中心偏析、疏松(porosity)的连续铸造材料、热变形能力较差的不锈钢等钢坯实施上述穿孔轧制。在该情况下,由于回转锻造效果和附加性的剪切变形的作用,在穿孔后的空心管坯的内表面上产生叶状、鳍状或鳞状的缺陷(将这些缺陷总称作内表面缺陷)。为了防止产生上述缺陷,通常通过减小顶头前端压下比而(draft)极力抑制回转锻造效果而防止产生内表面缺陷。但是,若减小顶头前端压下比,容易产生钢坯的咬入不良等轧制不良的情况。
[0005] 所谓的顶头前端压下比,表示为下述式子。
[0006] (Bd-d1)/Bd、即、1-(d1/Bd)
[0007] 因而,减小顶头前端压下比是指在钢坯直径(Bd)恒定的情况下增大d1(在顶头前端位置上的辊间隔)、或者是指使顶头前进到钢坯侧而沿着辊径小的方向推进其前端(参照图1~图3)。
[0008] 在专利文献1以及2中,记载了一种以使顶头前端压下率为大于等于95%或者大于等于97%作为特征之一的无缝管的制造方法。但是,在上述文献中,由于将顶头前端压下率定义为“在顶头前端位置上的辊间隔/铸片的直径”,因此上述的“大于等于95%”以及“大于等于97%”原本应该分别记载为“大于等于0.95”以及“大于等于0.97”。并且,依照上述原本的定义,上述的顶头前端压下率分别成为“小于等于0.05”以及“小于等于0.03”。
[0009] 专利文献1:日本特开2001-162307号公报(日本特愿平11-346513)[0010] 专利文献2:日本特开2001-162306号公报(日本特愿平11-346514)[0011] 减小顶头前端压下比的另一难点是穿孔效率的下降。另外,所谓的穿孔效率是管坯的前进速度相对于辊凹槽部圆周速度在前进方向的速度分量的比率,如下所述地定义。
[0012] η=(VH/VRsinθ)×100(%)
[0013] 其中,η是穿孔效率(%),VH是管坯的前进速度(m/s),VR是辊凹槽部圆周速度(m/s)。
[0014] 图4是表示为了调查穿孔效率、使用相同形状的顶头在表1所示的条件下进行试验后得到的结果。如图所示,随着顶头前端压下比变大,穿孔效率降低,特别是在顶头前端压下比小于等于0.04时,穿孔效率明显下降。
[0015] 表1
[0016] 表1
[0017]钢坯的材质和尺寸 S45C、SUS304、φ70mm
空心管坯的尺寸 φ75mm、壁厚8~9mm
辊凹槽直径 φ410mm
交叉角γ 15°
倾斜角β 10°
顶头前端压下比TD FT 0~0.05
顶头最大直径 φ58mm
从顶头前端到最大直径部的长度 115mm
[0018] 穿孔效率下降是指管坯的前进速度(上述的VH)下降,换言之,是指钢坯的行进速度下降,钢坯受到回转锻造效果的时间变长(在钢坯的规定位置上的回转锻造的次数变多)。于是,在使用连续铸造材料那样的在中心部有缺陷的钢种时,即使较小地设定顶头前端压下比,也会产生因过度的回转锻造效果导致的内表面缺陷。
[0019] 另外,由于穿孔效率下降,被轧制材料的金属流动在轴向上受到约束,容易在周向上流动。于是圆周方向的附加剪切变形增大,在顶头前方产生的缺陷部受到该剪切变形的影响而更加严重,结果缺陷部作为较大的内表面缺陷残留在管坯中。而且,由于穿孔效率的下降导致穿孔所需的时间变长,因此还存在施加于顶头的热负荷增加、顶头使用寿命变短这样的问题。
[0020] 前面举出的专利文献1以及2的方法,均是为了防止钢坯的咬入不良而组合辊圆周速度的低速化和推进机的压入的这样的方法。在该方法中,即使是在钢坯中间部进行穿孔、也是以较低的顶头前端压下比进行穿孔,因此的确能够抑制因回转锻造效果导致的在顶头前方产生的裂纹。但是,根据斜轧辊的设定条件和顶头形状的不同,即使能够解决咬入不良,但在进行钢坯的中间部以后的穿孔时由于打滑变大,有时会使穿孔效率下降。
[0021] 若如上所述地在进行钢坯的中间部以后的穿孔时穿孔效率下降,则即使在稳定轧制区域中,进入侧钢坯在轧制方向上的速度也会下降从而钢坯的转速(在钢坯被咬入辊中后至到达顶头前端的期间内一对辊与被轧制材料相接触的次数)变多。因而,受到回转锻造效果的次数增加,即使减小顶头前端压下比,由于过度的回转锻造效果的作用在钢坯中心附近还是会产生裂纹,结果作为内表面缺陷残留在管坯中。

发明内容

[0022] 本发明的目的在于提供一种以较高的生产效率制造品质优良的无缝管的技术。具体而言,本发明的目的在于提供一种防止产生管坯的内表面缺陷并减少壁厚不均、且不会在穿孔材料的整个长度上导致穿孔效率下降、不会产生轧制停止等轧废的情况的无缝管的制造方法。
[0023] 本发明的主旨在于下述(1)~(3)的无缝管的制造方法。
[0024] (1)一种无缝管的制造方法,其使用穿孔机进行穿孔轧制,该穿孔机包括沿轧制线配置在进入侧的推进机、沿该轧制线配置在送出侧的顶头和隔着顶头相面对地配置的一对倾斜辊,其中,该无缝管的制造方法包括下述特征(a)~特征(d)。
[0025] 特征(a):以顶头前端压下比(TD FT)小于等于0.04、或/以及顶头前端压下比0.5
(TD FT)与钢坯转速(N)的积的平方根(TD FT×N) 小于等于0.4的条件进行穿孔轧制;
[0026] 特征(b):使凹槽压下比(GD FT、即Rg/Bd)满足下述式(1)地决定倾斜辊的位置,该凹槽压下比表示在倾斜辊的凹槽部处作为最短距离的辊间隔(Rg)与钢坯的外径(Bd)的比;
[0027] 特征(c):使用满足下述式(2)的形状的顶头进行穿孔轧制;
[0028] 特征(d):至少在穿孔轧制的非稳定区域中,利用推进机推压钢坯。
[0029] -0.01053×EL+0.8768≤GD FT≤-0.01765×EL+0.9717…(1)
[0030] -0.95×(TD FT×N)0.5+1.4≤L2/d2≤-1.4×(TD FT×N)0.5+3.15…(2)[0031] 其中,TDFT=1-(d1-Bd)
[0032] 在此d1:顶头前端位置上的辊间的最短距离(mm)
[0033] Bd:钢坯外径(mm)
[0034] N=(Ld×EL)/(0.5×π×Bd×tanβ)
[0035] 在此Ld:从钢坯咬入点到顶头前端为止的投影接触长度(mm)
[0036] EL:穿孔比、即空心管坯的长度/钢坯长度
[0037] β:辊的倾斜角
[0038] L2:顶头的轧制部的长度(mm)
[0039] d2:顶头的轧制部与均整部(reeling part)的边界位置的外径、即均整起始点的外径(mm)。
[0040] (2)根据上述(1)所述的无缝管的制造方法,其中,在上述特征(d)中,在穿孔轧制的非稳定区域以及稳定区域中利用推进机推压钢坯。
[0041] (3)根据上述(1)或(2)所述的无缝管的制造方法,其中,将推进机的前进速度设成大于等于在未使用推进机时的稳定状态下的进入侧钢坯的行进方向速度地进行穿孔轧制。
[0042] 采用本发明的方法,可以不会发生轧制停止等作业故障地以高穿孔效率制造内表面缺陷以及壁厚不均较少的空心管坯。

附图说明

[0043] 图1是用于实施本发明方法的穿孔机的示意性的俯视图(局部剖视图)。
[0044] 图2是表示图1的穿孔部的侧视图(局部剖视图)。
[0045] 图3是表示本发明方法所用的顶头的形状的图。
[0046] 图4是表示顶头前端压下比(TDFT)与穿孔效率的关系的图。
[0047] 图5是表示在未使用推进机时的钢坯移动量与行进速度的关系的图。
[0048] 图6是表示穿孔比(EL)与凹槽压下比(GDFT)的关系的图。
[0049] 图7是表示顶头形状(L2/d2)、顶头前端压下比(TDFT)以及穿孔效率的关系的图。
[0050] 图8是表示顶头前端压下比(TDFT)与钢坯转速(N)的积的平方根和顶头形状(L2/d2)对穿孔轧制状态的影响的图。
[0051] 图9是表示使用了推进机时的钢坯移动量与行进速度的关系。
[0052] 附图标记说明
[0053] 1、斜轧辊;2、顶头;3、芯棒;4、推进机;20、钢坯;51、HMD。

具体实施方式

[0054] 下面,引用附图依次说明本发明方法的特征。
[0055] 图1是表示用于实施本发明方法的装置的一个例子的示意性的俯视图,图2是其穿孔位置的侧视图。两图均是将局部剖视。
[0056] 穿孔机10包括一对锥形倾斜辊(以下简称作辊)1、顶头2、芯棒3、推进机4以及HMD(Hot Metal Detector热金属检测器)51。一对辊1以相对于轧制线X-X成交叉角γ和倾斜角β地配置。
[0057] 顶头2安装在芯棒3的前端,配置在辊间的轧制线X-X上。另外,本发明的方法所用的顶头见后述,具有特别的形状。
[0058] 推进机4配置在轧制线X-X上。在图示的例子中,推进机由液压式缸主体41、缸轴42、连接构件43以及钢坯推压棒44构成,但推进机的种类并不限定于此。总之,只要具有利用规定的力强制性地使钢坯20沿穿孔机的方向前进的功能即可。HMD51是检测装置,用于检测穿孔后的空心管坯的前端部是否已通过辊间。
[0059] 1.关于特征(a)
[0060] 之所以将顶头前端压下比(TDFT)设成小等于0.04,是为了利用轻压抑制管坯的内表面缺陷的产生。另外,之所以将凹槽压下比(GDFT)与钢坯转速(N)的积的平方根、0.5
即(TDFT×N) 设成小于等于0.4,除了为了防止产生内表面缺陷之外,还为了稳定穿孔轧制、防止轧制停止等从而减少管坯壁厚不均。在钢坯转速(N)较大时,虽然可以抑制回转锻造效果和附加性的剪切变形,但被轧制材料每半旋转时的被辊和顶头加工的壁厚加工度变大,打滑变大,从而导致穿孔效率降低。另外,有时因穿孔轧制不稳定而使管坯的壁厚不均
0.5
增大。因而,将(TDFT)设在小于等于0.04或/以及将(TDFT×N) 设在小于等于0.4。
[0061] 另外,本发明的目的之一是减少管坯的壁厚不均。通常,在将顶头前端牵伸比设在小于等于0.04时,穿孔效率下降,被轧制材料在穿孔过程中的摆动变强,从而壁厚不均增大。但是,采用增大来自辊的推进力、减小顶头阻力的本发明的方法,可以稳定地进行穿孔轧制,减少壁厚不均。
[0062] 2.关于特征(b)
[0063] 图5是表示对在未使用推进机的穿孔试验中、钢坯被咬入辊中后的移动量与行进速度的关系进行调查后得到的结果的图。如图所示,在钢坯与辊接触而咬入辊中之后钢坯的行进速度急剧下降。然后,在钢坯的前端与顶头接触而开始穿孔的位置(横轴的LE1的点)上行进速度达到最小。之后,钢坯被稳定地咬入(即,钢坯没有打滑地行进),随着穿孔的进行钢坯的行进速度逐渐增加,基本达到恒定值的稳定状态。
[0064] 如图5所示,相比到达了稳定状态之后(LE2以后)的钢坯的行进速度,非稳定状态(图中从LE1到LE2为止)下的钢坯的行进速度较小。另一方面,辊在穿孔作业过程中的转速是恒定的。因而,钢坯在非稳定区域中的每单位移动量的回转锻造效果大于其在稳定区域中的相应值。结果,多在空心管坯的前端部产生内表面缺陷。
[0065] 另外,所谓的稳定状态是指,从穿孔轧制后的钢坯的前端(即,空心管坯的前端)自辊后端拔出的时刻到钢坯后端与辊接触的时刻为止。所谓的非稳定状态是指,从钢坯前端被咬入辊中而行进并与顶头接触的时刻到进入上述稳定状态为止。
[0066] 为了防止产生空心管坯的内表面缺陷,需要增大钢坯在非稳定状态下的行进速度。这是因为,那样设置可以减小上述钢坯的每单位移动量的回转锻造效果。该方法之一是使用推进机。另外,即使在稳定状态下,也最好增大钢坯的行进速度,因此继续实施由推进机进行的推压较好。
[0067] 在钢坯的外径(Bd)为恒定值时凹槽压下比(GDFT,即Rg/Bd)较小是指辊间隔(Rg)较小。在该情况下,穿孔过程中的钢坯的横截面形状的椭圆比率变大,被轧制材料在旋转方向相对于辊的咬入角变大。该咬入角的变大引起钢坯的打滑。另一方面,在凹槽压下比(GDFT,即Rg/Bd)过大的情况下,由于辊间隔(Rg)较大,因此辊与钢坯的接触面积变小,自辊施加给被轧制材料的轧制方向的推进力变小,从而在该情况下也会发生打滑。特别是,相比顶头前端压下比较大的情况,在顶头前端压下比较小的范围内凹槽压下比(GDFT)对被轧制材料发生打滑的影响比较明显。因而,在凹槽压下比(GDFT)中存在不会产生打滑的适当范围,需要在该范围内设定轧机的程序。
[0068] 穿孔比(EL,即空心管坯的长度/钢坯的长度)也会影响打滑。为了增大穿孔比,需要减小空心管坯的壁厚,为此必须增大顶头的外径、并增大整个顶头,因此顶头阻力变大。因而,若以相同的凹槽压下比(GDFT)的设定值增大穿孔比而进行穿孔压制则容易发生打滑。
[0069] 图6是使用S45C的外径70mm的钢坯、以倾斜角10°、交叉角20°对穿孔比(EL)和凹槽压下比(GDFT)进行各种变更而进行穿孔试验后得到的结果。在穿孔轧制过程中,利用推进机推压钢坯而使该钢坯咬入辊中,持续推压直到穿孔轧制达到稳定状态。在停止使用了推进机之后,调查是否发生了打滑。
[0070] 图6中的○符号表示没有产生因打滑导致的轧废、可以实施稳定的穿孔轧制。●符号表示在穿孔轧制过程中打滑加重而形成轧废。另外得知,在穿孔轧制过程中钢坯停止了行进的情况下、或在穿孔过程中将钢坯的行进停止在钢坯的后端的情况(所谓的有收尾不良(tailing out)的情况)下,发生了打滑。
[0071] 从图6明确得知,能够不发生打滑地实施稳定的穿孔轧制的区域是被直线A和B包围的区域。直线A和B分别表示为下述式子。
[0072] 直线A:GDFT=-0.01053×EL+0.8768
[0073] 直线B:GDFT=-0.01765×EL+0.9717
[0074] 因而,适当的凹槽压下比(GDFT)是下述(1)式所表示的范围的值。
[0075] -0.01053×EL+0.8768≤GDFT≤-0.01765×EL+0.9717…(1)
[0076] 3.关于特征(c)
[0077] 对顶头的L2和d2进行各种变更,以表2所示的条件进行了穿孔试验。如图3所示,L2是顶头的轧制部31的长度(mm),d2是顶头的轧制部31与均整部32的边界位置的外径(mm)。另外,所谓的轧制部是对壁厚的98%以上实施加工的部分,所谓的均整部是平滑地精加工被轧制材料的壁厚的部分。放出部33是直径与顶头的最大径相同或直径朝后方缩小的部分。
[0078] 表2
[0079] 表2
[0080]钢坯的材质和尺寸 S45C、φ70mm
空心管坯的尺寸 φ75mm、壁厚8~9mm
辊凹槽直径 φ410mm
交叉角γ 20°
倾斜角β 8°~14°
顶头前端压下比TDFT 0~0.05
L2/d2 0.5~3.75
0.5
(TDFT×N) 0~0.38
[0081] 使用以顶头前端压下比和钢坯转速的积的平方根作为参数而决定形状的顶头进行了穿孔轧制试验。图7表示试验结果。如上所述,已经公知在减小顶头前端压下比地进行穿孔轧制时,穿孔效率会下降。但是,在进行顶头前端压下比在小于等于0.04的穿孔轧制时,如图7所示,可以明确得知L2/d2与穿孔效率之间也是相关的。即、L2/d2的值越大、穿孔效率普遍越高,而且穿孔效率随着顶头前端压下比下降的下降较少。
[0082] 如上所述,L2是顶头的轧制部的长度,d2是轧制部结束点(均整部的起始点)上的顶头直径。图7表示的是,若将L2/d2的值设在规定的范围内而实施穿孔压制,则能够较高地维持穿孔效率。
[0083] 接下来,参考图7的结果,进一步改变根据辊设定条件和穿孔实际效果计算得出0.5
的钢坯转速(N),进行许多次试验,得到图8所示的结果。在图8中,横轴为(TDFT×N) ,纵轴为L2/d2。另外,TDFT如前面说明的那样,是顶头前端压下比。
[0084] 图8的●符号是产生了顶头堵塞(钢坯的咬入不良)、尾端堵塞、或顶头的使用寿命降低的例子,×符号是穿孔效率小于等于70%的例子,△符号是穿孔效率大于70%而小于75%的例子,○符号是穿孔效率大于等于75%且可实施稳定的穿孔而并未产生管坯的内表面缺陷的例子。包围该○区域的是直线A和B。并且,各直线表示为下述式子。
[0085] 直线A:L2/d2=-0.95×(TDFT×N)0.5+1.4
[0086] 直线B:L2/d2=-1.4×(TDFT×N)0.5+3.15
[0087] 从上述说明得知,上述○符号的例子所属的区域、即穿孔效率大于等于75%且可实施稳定的穿孔、不会产生管坯的内表面缺陷的区域是下述式(2)所表示的区域。
[0088] -0.95×(TDFT×N)0.5+1.4≤L2/d2≤-1.4×(TDFT×N)0.5+3.15…(2)[0089] 4.关于特征(d)
[0090] 在图1中,将钢坯20咬入辊1中而开始穿孔。在到达被咬入的钢坯的前端(管坯的前端)脱离辊的稳定状态之前、换言之处于非稳定状态期间,利用推进机4以钢坯的行进速度大于等于未使用推进机时的稳定状态下的行进速度的方式推进钢坯20。另外,非稳定状态下的钢坯的行进速度是非稳定区域中的速度的平均值,所谓的稳定状态下的行进速度是指,外径以及钢种基本与钢坯20相同的钢坯在稳定状态下的行进速度的平均值。
[0091] 更优选的是,利用推进机以使在非稳定状态下作用在顶头2上的推力负荷大于等于在未使用推进机的情况的稳定状态下作用在顶头2上的推力负荷的方式推进钢坯。由此,能够防止在非稳定状态下钢坯20发生打滑。另外,相比未使用推进机的情况,非稳定状态下的钢坯的行进速度较大,因此回转锻造效果减小从而可以抑制产生空心管坯的内表面缺陷。另外,对于作用在稳定状态下的顶头上的推力负荷,可以预先进行测量,也可以根据辊转速以及钢坯形状等各种条件计算求得。
[0092] 另外,在将非稳定状态下的钢坯20的行进速度设成大于等于未使用推进机时的稳定状态下的行进速度时,即使在非稳定状态下,回转锻造效果也小于等于未使用推进机时的稳定状态下的回转锻造效果,从而进一步减少产生内表面缺陷。对于未使用推进机时的稳定状态下的行进速度也可以预先进行测量,还可以根据辊转速以及钢坯形状等各种条件计算求得。
[0093] 在穿孔轧制到达稳定状态,即利用HMD51检测到管坯的前端已经脱离辊时,停止推进机的动作。穿孔轧制达到稳定状态之后,即使不进行利用推进机的推压,钢坯也以恒定速度行进并进行穿孔。但是,也可以在达到稳定状态之后仍继续进行推进机的推压。由此,可以在稳定区域中以大于未使用推进机的情况下的行进速度实施穿孔轧制,从而获得减少内表面缺陷和增大穿孔效率这样的效果。
[0094] 图9是表示以与前面说明的图5的试验相同的条件、但通过实施非稳定区域中的利用推进机的推压轧制而进行穿孔轧制后得到的结果的图。与图5进行对比可明显得知,在图9中行进速度在非稳定区域(LE1与LE2之间的区域)中变大而基本达到与稳定区域的速度相同的速度。
[0095] 以上,主要以采用锥形辊的倾斜轧制方式的穿孔法为例进行了说明,但辊的形状也可以是筒型。另外,也可以采用使用只具有倾斜角的轧制辊的倾斜轧制穿孔法来实施本发明的方法。
[0096] 实施例
[0097] 实施下述试验:从连续铸造得到的1.0%Cr-0.7%Mo钢的直径225mm的圆铸片的中心部切出直径70mm的圆钢坯,以加热温度1200℃、交叉角15°、倾斜角10°的条件进行穿孔轧制,制造外径75mm、壁厚8mm的管坯。另外,以分别满足上述式(1)以及式(2)的方式决定凹槽压下比(GDFT)和顶头形状,顶头前端斜度比设为0.01。
[0098] 对100根钢坯进行穿孔试验,测量管坯的内表面缺陷的产生状况、平均壁厚不均率(将沿长度方向测量管坯各位置上的周向壁厚不均率平均后得到的值)以及穿孔效率。
[0099] 测量结果如下所述。即,没有内表面缺陷、穿孔效率为77~82%、平均壁厚不均率小于等于4%。从该结果可明确得知,采用本发明的方法可以高效率生产高品质的管坯。另外,在以本发明所规定的设定条件之外的条件进行试验的情况下、穿孔效率小于等于60%,也有导致轧制停止的例子。另外,在采用以往方法进行的穿孔轧制时,平均壁厚不均率大约为6%。
[0100] 工业实用性
[0101] 采用本发明的方法,即使是连续铸造材料以及含有Cr等的高合金钢那样的变形能力较差的材料、也可以防止在整个管坯长度上产生内表面缺陷,同时以高穿孔效率制造壁厚不均减轻的无缝管。