管材张力减径

管材张力减径      (tube stretch reducing process)   
在多机架的减径机中对空心荒管进行的不带芯棒、带张力的热连轧工序，目的是获得既减径又减壁的成品管材。因此，在热轧管机组后设置张力减径机，既可提高产品产量又可扩大产品规格范围。张力减径的总壁厚变化量在-30％～+10％之间，这样，完全可以用少数规格的管坯，通过张力减径机生产规格众多的管材。当壁厚变化量很小时为微张力减径。
管材张力减径生产的关键是轧辊转速的设定。转速的设定又直接同减径量、减壁量、张力和轧辊工作直径有关。张减机的单架减径率ΔD／D取决于管子直径和壁厚之比D／S。当D／S为10％～20％时，入口管径小于100mm的钢管，减径率AD／D=7％～9％；150～180mm的钢管，AD／D≤6％。张减机单架减壁率ΔS／S同张力直接相关，最大减壁量就是最大张力值Zmax(Zmax=0.8)。根据金属流动规律，减壁量又和减径量有一定的关系，即
ΔS／S=f(ΔD／D)
这一关系虽不能精确定量，但对它们最大值之间的关系，诺曼(F．Neumann)、罗德尔(W．Rodder)和意大利因诺森蒂(Innocenti)公司提出过经验数据。因诺森蒂公司的数据是：
ΔD／D／％ 80      70     60      50    40     30
ΔS／S／％35.2   29.7  24.2  18.7  13.2   7.7
张力减径过程中的张力值在始轧机架、中间机架和终轧机架中都不相同，因而管壁厚度也有相应的变化，即在始轧机架中张力开始建立时和终轧机架中张力消失时壁厚都有增加。张力值还同轧辊转速有关，而管子从孔型中轧出的速度又由轧辊的工作直径决定。
张力减径机的结构、类型和规格很多，工作机架一般是二辊式或三辊式的。三辊式张力减径机的结构虽比二辊式的复杂，但得到了发展，其优点是：(1)增加了变形的均匀性，对提高管壁精度有利；(2)机架间距小，在理论辊径相同的条件下比二辊式可减小机架间距12％～14％，因此可降低切头尾的金属损耗；(3)所有机架的传动轴均水平安装，简化了传动机构。传动机构单向配置有利于轧机维护和换辊方便。为了获得大的传动扭矩，采用各架单独传动的二辊张力减径机。单独传动可保证辊速在大范围内调整，且减速机结构简单，在高速轧管时(超过10～12m／s)操作比较可靠。单独传动的二辊张力减径机减径时，由于管头咬入或管尾抛出造成的尖峰力矩值，切头切尾金属损失大，采用电子计算机自动控制后可降低20％～40％。
新建张力减径机的机架数目都有所增多，因为：(1)把开始的张力升起机架增加到3～4架，把最后的张力降落机架增加到4～5架，都比传统的多；(2)为了保证产品质量，单机相对减径量(一般在3.5％～5％)远比传统的小；(3)机架数目多，灵活性大，能适应规格范围宽的要求。