無縫鋼管軋制中遇到的問題及解決辦法

時間：2018-11-29作者：昆山兆豐利機械配件有限公司瀏覽：143

很多年來，在擠壓、鍍鋅、拔絲等生產(chǎn)過程中對圓形產(chǎn)品的直徑在線檢測一直是標準操作。多數(shù)情況下，使用的是測徑儀或帶計算機控制顯示器的照相機，其典型測量公差大約是幾微米。這些儀器正越來越多地被用在精整工序上，例如棒材的無心磨光、修整等。

但是，在生產(chǎn)熱軋管時，因為環(huán)境惡劣，直徑大，這些儀器使用得相對很少。本文旨在說明，以上惡略環(huán)境下的鋼管外徑尺寸的檢測，并通過其與上位機聯(lián)機通訊功能，為控制系統(tǒng)實時輸入測量數(shù)據(jù)，從而達到控制，測徑儀在無縫鋼管生產(chǎn)廠使用，并且使用得很成功。

由整塊金屬制成的，表面上沒有接縫的鋼管，稱為無縫鋼管。根據(jù)生產(chǎn)方法，無縫管分熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、**管等。較大直徑達650mm，較小直徑為 0.3mm。

顯而易見，如果一個系統(tǒng)能同時測外徑和壁厚，這將是一個理想的系統(tǒng)。但是，從目前這代儀器的工作原理看， 如果測量公差要求嚴的產(chǎn)品是不可行的。所以，本文主要介紹了外徑的在線測量及壁厚、外徑、內(nèi)徑的離線檢測。

1、無縫鋼管遇到的問題

在實際生產(chǎn)條件下準確測量鋼管外徑并不是一件容易事。生產(chǎn)條件是：

——高溫，典型溫度是700℃~ llOO℃或較高；

——高速；

——有徑向位移和振動；

——管端有變形；

——有氧化鐵皮；

——蒸汽和煙霧；

——有水花；

——測量儀器受到?jīng)_擊和振動。

因此在線測量系統(tǒng)面對的問題是，在百分之幾毫米（0.01mm）的公差內(nèi)可靠、準確、穩(wěn)定地進行測量。較重要的是在月復(fù)一月、年復(fù)一年的連續(xù)生產(chǎn)中保持這種性能。

2、益處

在軋管機上安裝外徑測量儀對管生產(chǎn)商有幾點益處。其中較基本的益處是：

——提高質(zhì)量

——提離生產(chǎn)率

——早期發(fā)現(xiàn)工藝問題

——減少浪費

3、測徑儀

對無縫鋼管的外徑尺寸的檢測，采用需要克服高溫、高速、氧化鐵皮、蒸汽煙霧、震動、大直徑等問題。為此，我們采用了一下辦法解決。

首先，對無縫鋼管的檢測采用光學測量原理，實現(xiàn)無損測量，光電測頭采用間距可筒雙鏡筒測頭模式，其測頭距離可自動調(diào)節(jié)，這樣可以實現(xiàn)多種規(guī)格的外徑檢測，針對生產(chǎn)中的多種無縫鋼管的檢測也可實現(xiàn)。光學測量設(shè)備可以實現(xiàn)高精度的在線無損檢測，測量能達到實時測量，測量頻率可以達到500Hz~1000Hz，實現(xiàn)高速測量。

其次，測徑儀采用正壓分流冷卻防塵技術(shù)，并使用高壓鼓風機，實現(xiàn)吹掃防塵，清除測頭附近的氧化鐵皮、水霧粉塵等干擾，并有過鋼導(dǎo)槽，引導(dǎo)無縫鋼管通過，測徑儀整體采用全鑄鐵結(jié)構(gòu)，器件采用工業(yè)器件，保證其在惡略環(huán)境中的精確測量，同時其測頭部分安裝有冷卻防塵系統(tǒng)，使其能夠測量高溫狀態(tài)下的無縫鋼管，700℃~ llOO℃的檢測均可。

我們經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)造成抖動誤差的主要原因有兩個：一是被測物抖動時CCD芯片的成像有虛影現(xiàn)象，造成CCD芯片輸出的信號壓差降低、寬度增大；二是信號采集和通訊傳輸存在不同步現(xiàn)象，不同時刻的信號組合在一起造成數(shù)據(jù)混亂。我們通過采用亮度在50000mcd以上的進口LED光源，將測頭的曝光時間縮短到了100微秒，即相當于采樣頻率10000Hz。消除了被測物抖動時的虛影現(xiàn)象。同時在電路系統(tǒng)中采用了光源—信號采集單元脈沖同步、多路采集同步、信號采集—通訊傳輸同步等多項同步技術(shù)，徹底消除了抖動誤差。因此無縫鋼管軋制中的震動并不會影響測量的精準。

測徑儀解決了在軋制中遇到的難題，并且測徑儀內(nèi)部沒有太多的易損部件，使用壽命長，可以長時間的使用，只需定期進行一些清潔維護，維護簡單，時間短，為無縫管材的無間斷測量帶來巨大的便利。測徑儀測量可得到較大直徑、較小直徑、平均直徑、橢圓度等多種信息。

4、管端缺陷

無縫鋼管的管端是非常容易產(chǎn)生缺陷的，針對這一問題，在無縫鋼管生產(chǎn)好后，采用管端缺陷檢測裝置機管端激光測厚儀進行測量即可。

4.1、管端缺陷檢測

管端缺陷檢測采用工業(yè)相機拍攝和圖像處理技術(shù)來實現(xiàn)對管端缺陷的檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果向切割鋸和輸送設(shè)備發(fā)出“切割”或“放行”信號。圖像處理的方式是在統(tǒng)計模型下識別鋼管內(nèi)孔中是否存在塌陷管壁的截面以及塌陷量的大小，進而判斷出管端是否需要鋸切。

4.2、管端激光測厚儀

無縫鋼管在軋制完成后管的兩端會存在壁厚不均勻等缺陷，因此每根鋼管都要將兩端切除一部分。由于每根管存在缺陷的管端長度不等，所以在切除時難以確定具體的切除長度。管端壁厚檢測設(shè)備通過連續(xù)檢測壁厚來確定存在缺陷的管端長度，并在缺陷與合格部位分界線上通過打標機做出標記，為切管工序提供尺寸依據(jù)。管端激光測厚儀除了可以測量壁厚尺寸外，還可以檢測該部分的內(nèi)徑、外徑等尺寸。

結(jié)語

在無縫鋼管生產(chǎn)中應(yīng)用測量設(shè)備，能確保對不同規(guī)格的鋼管尺寸進行檢測，顯示生產(chǎn)中的多種數(shù)據(jù)，對工藝所需的各項信息進行檢測，通過監(jiān)視相關(guān)直徑，早期發(fā)現(xiàn)輥磨損或生產(chǎn)中的其它問題，提高生產(chǎn)率（監(jiān)測質(zhì)量趨勢）。為無縫鋼管的生產(chǎn)帶來巨大的便利，提升其品質(zhì)。


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• 詞條

  詞條說明

• 厚壁鋼管

  焊接工藝 焊接方法 焊接厚壁鋼管首先清理干凈焊口的油、漆、水、銹等，然后根據(jù)壁厚開坡口，厚的就開大一些，薄的就開小一些（角磨機），然后就是對品的縫隙，一般是焊條或焊絲直徑的1- 1.5倍，如果坡口不小心開大了話可以適當留小一些。點固焊至少三點，一般四點比較好干活。焊接的時候應(yīng)該一半一半焊接，起點好**過底點一公分左右，那樣從對面好接頭。如果鋼管壁厚的話，應(yīng)該分層，至少兩層，**層整圈焊完才可以焊*

• 無縫鋼管軋制中遇到的問題及解決辦法

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• 無縫鋼管

  分類 沿其橫截面的周邊上無接縫的鋼管。根據(jù)生產(chǎn)方法不同分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、**管等，均有各自工藝規(guī)定。材質(zhì)有普通和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q215-A～Q275-A和10～50號鋼）、低合金鋼（09MnV、16Mn等）、合金鋼、不銹耐酸鋼等。按用途分為一般用途的（用于輸水、氣管道和結(jié)構(gòu)件、機械零件）和**的（用于鍋爐、地質(zhì)勘探、軸承、耐酸等）兩類。 用途無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼

• 精密鋼管

  熱處理工藝 前奏 真空退火優(yōu)質(zhì)彈簧鋼、工具鋼、精密鋼管的絲材，不銹鋼制品及鈦合金材，作光亮退火均可采用真空處理。退火溫度愈低，則要求真空度愈高。為防止鉻的蒸發(fā)及加速熱傳導(dǎo)，一般采用載氣加熱(保溫)法，并注意對不銹鋼和鈦合金不宜用氮而應(yīng)采用氬氣。 過程 真空淬火真空淬火爐按冷卻方法分為油淬和氣淬兩類，按工位數(shù)分為單室式和雙室式，904山\畏嘲均屬周期式作業(yè)爐。真空油淬爐都是雙室的，后室置電加熱元件