不锈钢管热扩径制管机.pdf

本发明提供了一种不锈钢管热扩径制管机，属于一种钢管加工装置，包括自后向前依次在机座上排列的支架、支板、后推板、前推板、前支板，中频感应加热线圈装置上的中频加热线圈由感应加热线圈段和保温线圈段组成，芯头模具自后向前由导向段、变径段、定径段、锥形段及校直段构成，这种不锈钢管热扩径制管机，芯头模具和中频加热线圈的结构以及芯头模具的材料适应了不锈钢管的热扩管要求，能使不锈钢管的直径随意地得到扩大并被整形，且使扩径后的不锈钢管材质不变、壁厚不变。同时，能使扩径后的不锈钢管达到正火的要求，改善原不锈钢管的金相结构，使扩径后的不锈钢管的物理性能有所改善，完全达到或超过国家标准所规定的各项指标。

1、  不锈钢管热扩径制管机，包括自后向前依次在机座(15)上排列的支架(21)、支板(17)、后推板(14)、前推板(10)、前支板(7)，液压油缸(20)固定在支架(21)和支板(17)上，后推板(14)固定在液压油缸(20)上的柱塞杆(16)的前端上，推杆(11)一端固定在后推板(14)上、另一端固定在前推板(10)上，其特征在于，在所述的前支板(7)的前面有芯头模具支架(1)，前支板与芯头模具支架之间有中频感应加热线圈装置(6)，中频感应加热线圈装置上的中频感应加热线圈由感应加热线圈段(5)和保温线圈段(4)组成，芯头模具(3)自后向前由导向段(35)、变径段(34)、定径段(33)、锥形段(32)及校直段(31)构成，保温线圈段位于芯头模具(3)的定径段和锥形段的外面；按重量百分数计，芯头模具(3)的合金成份含量为：碳≤0.12，铬23～26，镍19～21，钼0.2～0.4，钛0.1～0.2，钨0.01～0.05，钒0.3～0.5，硅1.5～2.5，其余为铁。

2、  如权利要求1或2所述的不锈钢钢管扩径制管机，其特征在于，所述的中频感应加热线圈的中频感应频率为800～2000Hz，感应加热线圈段的电感量为5μH，保温线圈段电感量为1～1.5μH。

3、  如权利要求1或2所述的不锈钢钢管扩径制管机，其特征在于，在所述的芯头模具(3)外表面涂有高温润滑剂，该润滑剂由185～200目的鳞片石墨和600～800目的粉末石墨，按重量比为1:1的配比混合而成。

4、  如权利要求1或2所述的不锈钢钢管扩径制管机，其特征在于，在所述的中频感应加热线圈装置(6)上，中频感应加热线圈的保温线圈段(4)的直径大于感应加热线圈段(5)直径100—150毫米，保温线圈段的宽度为350—400毫米。

不锈钢管热扩径制管机
技术领域
本发明提供了一种钢管加工装置，尤其是一种不锈钢管的制管机。
背景技术
目前，不锈钢管直径小如无缝不锈钢管，国内最大直径为φ325mm、以直径为指标的规格品种不全，难于适应不同直径的应用要求。但至今为止，还没有适用的不锈钢管热扩径制管设备。发明人曾研制出获中国专利(专利号为ZL98221393.X)的液压二步推进制管机，并陆续研制出一系列获中国专利的推进制管设备。但以上设备只适应于碳素钢管的扩径等加工，因不锈钢具有加热难以控制、散热较快、热胀冷缩变形大、临界点温度时特别脆弱等特点，现有的推进制管设备的加热装置、模具材料等难以适合这些特点，因此，不能将以上设备用于不锈钢管的热扩径。现在有一些冷扩径设备，最大扩径幅度仅为10—20毫米，且扩径后要进行复杂的校直、回火等处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不锈钢管热扩径制管机，以实现不锈钢管的热扩径加工。
本发明是这样实现的，不锈钢管热扩径制管机，包括自后向前依次在机座上排列的支架、支板、后推板、前推板、前支板，液压油缸固定在支架和支板上，后推板固定在液压油缸上的柱塞杆的前端上，推杆一端固定在后推板上、另一端固定在前推板上，在所述的前支板的前面有芯头模具支架，前支板与芯头模具支架之间有中频感应加热线圈装置，中频感应加热线圈装置上的中频加热线圈由感应加热线圈段和保温线圈段组成，芯头模具自后向前由导向段、变径段、定径段、锥形段及校直段构成，保温线圈段位于芯头模具的定径段和锥形段的外面；按重量百分数计，芯头模具的合金成份含量为：碳≤0.12，铬23～26，镍19～21，钼0.2～0.4，钛0.1～0.2，钨0.01～0.05，钒0.3～0.5，硅1.5～2.5，其余为铁。
这种不锈钢管热扩径制管机，芯头模具和中频加热线圈的结构以及芯头模具的材料适应了不锈钢管的热扩管要求，能使不锈钢管的直径随意地得到扩大并被整形，且使扩径后的不锈钢管材质不变、壁厚不变。同时，能使扩径后的不锈钢管达到正火的要求，改善原不锈钢管的金相结构，使扩径后的不锈钢管的物理性能有所改善，完全达到或超过国家标准所规定的各项指标，满足了民用、国防、化工、核工业、海洋工业市场的需要。
附图说明
图1是本发明结构的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明中的热扩径部分结构的示意图。
图4是本发明中的芯头模具结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例说明本发明的具体结构和工作原理。
如附图所示，本发明之不锈钢管热扩径制管机，包括自后向前依次在机座15上排列的支架21、支板17、后推板14、前推板10、前支板7，液压油缸20固定在支架21和支板17上，后推板14固定在液压油缸20上的柱塞杆16的前端上，推杆11一端固定在后推板14上、另一端固定在前推板10上，其特征在于，在所述的前支板7的前面有芯头模具支架1，前支板与芯头模具支架之间有中频感应加热线圈装置6，中频感应加热线圈装置上的中频加热线圈由感应加热线圈段5和保温线圈段4组成，芯头模具3自后向前由导向段35、变径段34、定径段33、锥形段32及校直段31构成，保温线圈段位于芯头模具3的定径段和锥形段的外面；按重量百分数计，芯头模具3的合金成份含量为：碳≤0.12，铬23～26，镍19～21，钼0.2～0.4，钛0.1～0.2，钨0.01～0.05，钒0.3～0.5，硅1.5～2.5，其余为铁。
所述的中频感应加热线圈的中频感应频率为800～2000Hz，感应加热线圈段的电感量为5μH，保温线圈段电感量为1～1.5μH。两段线圈连成一体。
在所述的芯头模具3外表面涂有高温润滑剂，该润滑剂由185～200目的鳞片石墨和600～800目的粉末石墨，按重量比为1∶1的配比混合而成。在待加工不锈钢管的内表面也可涂有上述高温润滑剂。还可根据情况在高温润滑剂内添加胶状石墨和玻璃粉。
在所述的中频感应加热线圈装置6上，中频感应加热线圈的保温线圈段4的直径大于感应加热线圈段5直径100—150毫米，保温线圈段的宽度为350—400毫米。所述的直径是指感应加热线圈使用时围绕不锈钢管形成的圆圈的直径，不是线圈材料自身的直径。
在前、后推板前侧面分别有推板门8和另一推板门12，两推板门分别与其上面的液压油缸9和另一液压油缸13连接在一起。支板17的后侧面有闸门19与其上面的闸门液压油缸18连接在一起。闸门、推板门分别安装在支板、后推板和前推板的中间位置上。推板门、闸门的具体结构和动作原理与现有的一系列液压二步推进制管机上的闸门或推板门相同，为已有技术，不再详述。芯头模具的前部位于芯头模具支架的滚轮上方、后端安装有拉杆22，拉杆穿过前、后推板、支板，通过闸门实现固定。显然，本发明使用时有与之配套的液压泵站、中频感应电源装置以及电气控制柜等。
与现有的一系列液压二步推进制管机上一样，前、后推板通过其下面的滚轮安装在机座上的导轨上。
本发明之不锈钢管热扩径制管机的基本机械结构和动作过程与现有的一系列液压二步推进制管机相似。使用时，通过推板门的液压油缸打开后推板和前推板上的推板门，使待加工不锈钢管2从拉杆的外面穿过后推板和前推板、前支板7。关闭后推板上的推板门使之顶住被加工不锈钢管的后端，通过闸门将拉杆22的后端夹住固定。此后，启动液压油缸20，柱塞杆16推动后推板向前移动，从而使后推板推动不锈钢管也向前移动。不锈钢管的一段通过中频感应加热线圈装置和芯头模具，不锈钢管被加热后由芯头模具完成热扩径。当后推板推到位后，将后推板上的推板门打开，后推板和前推板同时在液压油缸上的柱塞杆的带动下后退到位。关闭前推板上的推板门，正好顶住被加工不锈钢管的后端，液压油缸上的柱塞杆再次向前推动时，即可带动不锈钢管向前进行第二次移动，不锈钢管的另一段通过中频感应加热线圈装置和芯头模具，完成整根不锈钢管的热扩径。
使用时，通过中频感应加热线圈装置加热的不锈钢管的温度应严格控制在不锈钢的加热临界点以下或以上(如奥氏体为850℃以下或900℃以上)。
热扩径时，不锈钢管的移动速度为150mm～400mm/min。
芯头模具的定径段的长度在150～250mm之间。为克服不锈钢热涨冷缩比较大的问题，从定径段往前的锥形段的长度应设计在400～500mm之间，拔斜度为：长度500mm，直径应减小6～8mm，再往后段校直段，拔斜度和现有的扩制碳素钢管模具相同。