大直径5机架三辊定径机孔型的设计与开发

魏 广

（扬州诚德钢管有限公司，江苏 扬州225200）

钢管定径机是热轧无缝钢管变形的重要成型工序设备，定径机孔型的参数决定了成品钢管的尺寸精度［1-5］。为了提高钢管的外径尺寸精度及管体外表面平直度，扬州诚德钢管有限公司（简称扬州诚德）与太原恒信科达重工成套设备有限公司（简称太原恒信科达）共同研发设计制造了Φ914 mm规格5机架三辊定径机组，并于2020年4月投入生产运行调试。

1 现存问题分析

（1）定径机轧制前荒管状态：

①斜轧穿孔+斜轧扩径延伸穿轧后的热轧钢管；

②斜轧穿孔+斜轧均整微扩穿轧后的热轧钢管；

③斜轧穿孔+斜轧扩径延伸穿轧+斜轧均整微扩穿轧后的热轧钢管。

（2）由于前工序设备穿孔机、轧管机以及均整机等主体轧机轧辊设计的送进角，均为初始的前进角9°，9°，8°，并已相对固定，故以现使用的辊面出口角度≥3.5°，≥4°，≥3.5°等数据，再穿轧大直径热轧无缝钢管，管体外表面普遍会存在明显螺旋形波纹现象，轴向螺旋平直波纹深度8～13 mm。因此在定径变形要求上，5机架的总减径率必须满足≥5.5%要求，再通过定径机架排序上逐架次递减径的变形方式［6-7］，确保定径后的管体外表面的轴向螺旋平直波纹现象完全消除。

（3）Φ914 mm规格5机架三辊定径机设计产品定径壁厚组距为50～100 mm。而在同一组孔型实际生产中，需兼具满足定径壁厚组距为30～100 mm的条件，这对孔型减径率、椭圆度、速率分配等都提出了更高的要求。原因如下：

①大直径钢管在相同外径、不同壁厚状态下的冷缩率尤为明显；……