钢管定（减）径工艺技术（Ⅲ） ——《热轧无

5 钢管定（减）径机产品质量缺陷与预防

钢管在定（减）径过程中，所产生的质量缺陷主要包括：几何尺寸超差、“青线”、“指甲印”、擦伤、麻面、结疤、内凸、“内方”等。

5.1 几何尺寸超差

5.1.1 外径及椭圆度超差

影响钢管外径、椭圆度超差的主要原因有：轧辊装配及孔型调整不当、变形量分配不合理、孔型加工精度差或磨损严重、荒管温度过高或过低以及纵向温度不均等。

（1） 孔型形状和轧辊装配精度对钢管外径的影响。

斜轧定径机的孔型形状对钢管外径的影响可参照斜轧管的影响是显而易见的，其孔型调整的要求和方法可参照斜轧管的。

辊缝可调的纵轧定（减）径机，当孔型（尤其是成品及成品前架）错位或辊缝值超差（过大或过小）时，会带来定（减）径后的钢管外径超差或外形呈椭圆状。当轧辊出现了严重磨损（特别是成品及成品前机架），导致孔型直径变大，钢管的外径也随之变大。

为了提高定（减）径后钢管的外径精度，减小钢管的椭圆度，应保证孔型加工和调整的精度，使孔型尺寸和形状符合工艺要求。对于三辊可调式定（减）径机而言，在调整辊缝位置时，必须保证3 个轧辊同时调整，且调整的参数相同，孔型中心保持不变。

对于孔型加工好了以后再与辊轴进行组装的组合式轧辊，若装配发生偏心，轧出的钢管外径会出现一节大，一节小。

（2） 减径量对钢管外径的影响。

单机架减径量的大小会影响轧制力的变化，进而带来轧辊弹跳值的变化，导致辊缝值的增减，造成钢管外径发生变化。一般来讲，成品前架的减径量只有单机架平均减径量的一半，成品机架基本上不给减径量。

（3） 荒管温度对钢管外径的影响。

荒管加热温度的高低会带来金属变形抗力的变化，进而造成轧制力和平均张力系数的变化。另外，钢管温度是钢管直径的函数，温度越高，热外径越大。一般认为，钢管的热外径与室温条件下的外径存在以下关系：

式中 Dr—— 加热后的钢管热外径，mm；

D —— 室温下的钢管外径，mm；

t —— 钢管的温度，℃；

α —— 钢的热膨胀系数，mm/℃。

对于碳钢，终轧温度在800～1 000 ℃时，其热膨胀系数 α 取 13.5×10-6～17.5×10-6mm/℃，通常（1+αt）取 1.010～1.015。

定（减）径时，钢管温度的高低和均匀性（尤其是终轧温度）除影响钢管的外径、壁厚等尺寸精度外，还会影响到钢管的表面质量及其在热轧状态下交货的力学性能。

为了保证荒管定（减）径时的温度合理且均匀，常用的办法是在定（减）径前严格按工艺要求对荒管进行再加热，以消除因温度不均而带来的钢管外径超差，保证钢管力学性能符合标准要求。

5.1.2 壁厚超差

钢管壁厚超差主要表现为壁厚不均和内孔不圆。壁厚超差与定径前的荒管壁厚精度、减径量、孔型形状和孔型调整、张力系数以及荒管加热温度等因素有关。

（1） 荒管壁厚不均的影响。

定（减）径时，由于荒管内表面没有芯棒支撑，其管壁得不到压缩变形。荒管的壁厚不均会“遗传”到定（减）径后的成品钢管上。所以，提高荒管壁厚的均匀性是确保成品钢管壁厚精度的首要条件。

（2） 孔型形状及孔型调整的影响。

孔型错位、歪斜或轧辊磨损等都会带来孔型形状和尺寸的变化，其除了会影响钢管的外径精度外，还会造成钢管的壁厚不均。

当孔型侧壁开口角越大且辊缝值越大时，孔型侧壁对金属宽展的抑制能力会减弱，从孔型顶部压下的金属容易流到辊缝附近，由此造成钢管的壁厚不均。这种影响在荒管减径量大、平均张力系数小时更明显。

轧槽深度会影响钢管的壁厚不均。轧槽越深，孔型顶部和孔型边缘的速差越大，金属变形越不均匀，导致钢管壁厚精度降低。这也是三辊孔型的定（减）径机较二辊孔型的定（减）径机轧制的钢管壁厚精度更高的原因之一。

为了减小孔型因素对钢管壁厚不均的影响，在保证宽展的金属不进入辊缝而产生“青线”或轧折的前提下，应尽可能减小孔型侧壁开口角和辊缝值，采用零宽展或负宽展孔型。同时，还应加强对孔型的调整，保证孔型不错位、不歪斜。

（3） 张力系数的影响。

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