Résumé des méthodes de production de tubes en acier sans soudure

(1) Production automatique de laminages de tubes

Une des façons de produire des tubes en acier sans soudure. L'équipement de production se compose d'une machine de perçage, d'une machine à rouler les tubes automatique, d'une machine de nivellement, d'une machine de dimensionnement et d'une machine de réduction. Le processus de production est illustré sur la figure.

(2) Production continue de laminages de tubes

L'équipement de production se compose d'une machine de perçage, d'une machine à rouler les tubes continus et d'une machine de réduction de tension. Une fois la billette ronde découpée en tube brut, un mandrin est inséré et laminé en continu par un broyeur à deux rouleaux doté de 7 à 9 axes de rouleaux disposés à 90 degrés les uns des autres. Après le laminage, le mandrin est retiré et la tension est réduite après réchauffage. Il peut être enroulé dans un tube en acier jusqu'à 165 m de long. L'unité de laminage de tubes continus de 140 mm a une production annuelle de 400 000 à 600 000 tonnes, soit 2 à 4 fois celle de l'unité de laminage de tubes automatique. Les caractéristiques de cette unité sont qu'elle convient à la production de tubes en acier d'un diamètre extérieur inférieur à 168 mm, avec un investissement important en équipement, une grande capacité installée, un mandrin allant jusqu'à 30 m et un traitement et une fabrication complexes. Le laminoir à tubes continus à mandrin limité (MPM) apparu à la fin des années 1970 obligeait le mandrin à se déplacer à une vitesse inférieure à la vitesse du tube en acier pendant le laminage, ce qui améliorait les conditions d'écoulement du métal et permettait l'utilisation de mandrins courts pour rouler des tubes longs. tubes et tuyaux en acier de grand diamètre.

(3) Production de laminages de tubes cycliques

Des lingots d'acier polygonaux et ronds ou des billettes de coulée continue sont utilisés comme matières premières. Après chauffage, ils sont perforés par pression d'eau en flans en forme de coupe, puis roulés en tubes bruts par une machine de laminage et d'étirage inclinée à deux rouleaux. Ensuite, sur un broyeur à tubes cyclique doté de trous et de rainures de diamètre variable, les rouleaux tournent sur un cercle pour dérouler une section de tube en acier. Les broyeurs à tubes cycliques sont également appelés broyeurs à tubes Pilger. La production cyclique de laminage de tubes utilise des lingots d'acier comme matière première et convient au laminage de tubes en acier à paroi épaisse de grand diamètre et de tubes à section variable.

(4) Production de laminage de tubes à trois rouleaux

Il est principalement utilisé pour produire des tuyaux à parois épaisses avec une précision dimensionnelle élevée. La précision de l'épaisseur de paroi des tuyaux produits par cette méthode atteint ± 5 %, soit environ deux fois plus élevée que la précision des tuyaux produits par d'autres méthodes. Dans les années 1960, cette méthode s'est rapidement développée grâce à l'invention d'un nouveau laminoir oblique à trois rouleaux (appelé laminoir Transval). Le nouveau laminoir se caractérise par une rotation rapide du cadre rotatif d'entrée pour modifier l'angle de roulement lors du laminage jusqu'à la queue, empêchant ainsi la queue de former un triangle et en augmentant le rapport entre le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi du produit de 12. à 35. Il peut non seulement produire des tubes à paroi mince, mais également améliorer la capacité de production.

(5) Production de tubes

La méthode traditionnelle consiste à étendre la billette carrée en un tube brut en forme de coupe par perforation hydraulique et laminage oblique, à insérer le long mandrin dans le fond de la coupelle du tube brut à l'aide d'une tige de poussée et à passer séquentiellement à travers une série de moules à rouleaux avec diminuer progressivement les trous et les fentes pour rouler dans un tuyau. Cette méthode de production nécessite moins d'investissement en équipement et peut utiliser des billettes de coulée continue. Il peut produire des tubes extra-larges et très épais d'un diamètre allant jusqu'à 1 070 mm et d'une épaisseur de paroi allant jusqu'à 200 mm, mais l'efficacité de production est faible, l'épaisseur de paroi est relativement épaisse et la longueur du tube est relativement courte. Après l'émergence du nouveau procédé CPE, l'ébauche du tube est perforée par laminage oblique pour former un tube brut, puis le tube est rallongé par laminage supérieur après fermeture. Cela surmonte certaines lacunes de la méthode traditionnelle et est devenu une méthode offrant de meilleurs avantages économiques dans la production de tubes sans soudure.

(6) Production de tubes extrudés

Tout d'abord, la billette ronde pelée est perforée ou expansée, puis chauffée par chauffage par induction ou par bain de sel, et un lubrifiant est appliqué sur la surface intérieure et introduit dans l'extrudeuse. Le métal est extrudé dans un tube à travers l’espace annulaire entre le trou de filière et la tige centrale. Il est principalement utilisé pour produire des tubes en alliage haute température à faible plasticité, des tubes de forme spéciale et des tubes composites, des tubes en métaux non ferreux, etc. Cette méthode a une large gamme de production mais un faible rendement. Ces dernières années, grâce aux améliorations apportées aux matériaux de moulage, aux lubrifiants, aux vitesses d'extrusion, etc., la production de tubes extrudés s'est également développée.

(7) Production de tubes de roulement de plaque de guidage

C'est ce qu'on appelle la méthode Diesel. Après perforation, le tube brut avec une longue tige centrale est roulé en un tube à paroi mince sur un laminoir à tubes à plaque de guidage. Le laminoir est similaire à une machine de perçage à laminage oblique à deux rouleaux, sauf que la plaque de guidage fixe est remplacée par une plaque de guidage active. Comme il est fabriqué avec un long mandrin, la paroi intérieure du tuyau est lisse et sans rayures ; cependant, le coût de l'outil est élevé et le réglage est compliqué. Il est principalement utilisé pour produire des tubes en acier au carbone à usage général d’un diamètre extérieur inférieur à 150 mm. Il est actuellement moins utilisé et n’a pas de grandes perspectives de développement.

(8) Production de tubes à filer

La plaque plate ou l'ébauche creuse est filée sur une machine à filer une ou plusieurs fois pour former un tuyau à paroi mince. Le tuyau a une haute précision, de bonnes propriétés mécaniques et une large gamme de tailles, mais l'efficacité de production est faible. Il est principalement utilisé pour produire des tubes en métaux non ferreux, mais il est également de plus en plus utilisé pour produire des tubes en acier. En plus d'être utilisés pour produire des ustensiles de vie, des conteneurs de produits chimiques et des pièces de machines, les tuyaux filés sont principalement utilisés dans l'industrie militaire.

(9) Production de tubes de laminage à froid et d'étirage à froid

Il est utilisé pour produire des tuyaux de petit diamètre, à paroi mince, de précision et de forme spéciale. La fonction de production est un processus à cycle multi-processus. L'allongement peut atteindre 6 à 8 lorsqu'il est laminé à froid à l'aide d'un laminoir à froid cyclique. Dans les années 1960, elle a commencé à se développer dans le sens de billettes à grande vitesse, multilignes, à longue course et pour tubes longs. De plus, de petits laminoirs à froid à rouleaux ont également été développés. Il est principalement utilisé pour produire des tubes de précision ultra-fins avec une épaisseur de paroi inférieure à 1 mm. L'équipement de laminage à froid est complexe, le traitement des outils est difficile et les changements de variété et de spécifications ne sont pas flexibles. Habituellement, un processus combiné de laminage à froid et d'étirage à froid est utilisé, c'est-à-dire que le laminage à froid est d'abord utilisé pour réduire la paroi afin d'obtenir une déformation importante, puis l'étirage à froid est utilisé pour obtenir une variété de spécifications.

Équipement de production de tubes en acier sans soudure : procédé de perçage par laminage oblique à deux rouleaux couramment utilisé par les machines de perçage. La billette de tube rond est percée et roulée dans un tube creux à paroi épaisse (tube brut), et les axes des deux rouleaux forment un angle d'inclinaison avec la ligne de laminage. Ces dernières années, l'angle d'inclinaison est passé de 6° à 12° à 13° à 17°, ce qui accélère la vitesse de perçage. Pour la production de tubes en acier d'un diamètre supérieur à 250 mm, un perçage secondaire est utilisé pour réduire l'épaisseur de paroi du tube brut. De nouveaux procédés tels que le perçage avec disques de guidage rotatifs actifs, le perçage avec contre-poussée, le déchargement axial et le soudage supérieur circulant ont également connu certains développements, renforçant ainsi le processus de perçage et améliorant la qualité des tubes bruts.

Machine à rouler les tubes automatique : Roulez les tubes bruts à paroi épaisse en tubes bruts à paroi mince. Généralement, après 2 à 3 passes, l'épaisseur de paroi finie est laminée jusqu'à un allongement total d'environ 1,8 à 2,2. Depuis les années 1970, l'utilisation de rouleaux à rainure unique, de laminoirs tandem à double châssis, de laminage suiveur à double rainure et de technologies à tête sphérique ont amélioré l'efficacité de la production et réalisé la mécanisation du laminage des tubes.

Machine de nivellement : La structure est similaire à celle de la machine de perçage. Le but du nivellement est d'éliminer les défauts de surface internes et externes et l'ovalité du tuyau brut et de réduire les irrégularités de l'épaisseur de la paroi transversale. Ces dernières années, la niveleuse à trois rouleaux a été adoptée pour améliorer l'efficacité de déformation et de nivellement de la niveleuse.

Machine de calibrage : Elle se compose de 3 à 12 cadres, et le broyeur de réduction se compose de 12 à 24 cadres, avec un taux de réduction d'environ 3 à 28 %. Le broyeur réducteur de tension apparu dans les années 1950 contrôle l'épaisseur de la paroi avec une tension appropriée tout en ajustant la vitesse des rouleaux et en réduisant le diamètre. Le nouveau broyeur réducteur de tension utilise généralement un type à trois rouleaux avec 18 à 28 cadres, avec un taux de réduction maximum de 80 %, un taux de réduction de paroi de 44 % et une vitesse de sortie de 18 mm par seconde. Le réducteur de tension présente l'inconvénient d'un épaississement aux deux extrémités, qui peut être éliminé par « une commande électrique soudaine aux extrémités de tête et de queue » ou une réduction de micro-tension.

Unité de laminage automatique de tubes : les séries couramment utilisées comportent quatre types de diamètres extérieurs de 100 mm, 140 mm, 250 mm et 400 mm, produisant des tubes en acier d'un diamètre extérieur de 17 à 426 mm. L'unité se caractérise par la réalisation de la déformation principale sur le perforateur, des changements de spécifications flexibles et une large gamme de variétés de production. En raison du développement de la technologie de laminage continu des tubes, les unités inférieures à 140 mm ne sont plus construites.