CTA焊管技術

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CTA焊管技術

來源:310S大口徑耐高溫焊接管 ? 發布:2020-05-06 12:13:09 ? 類別:不銹鋼焊管

介紹了奧地利的奧鋼聯和美國色瑪圖爾公司共有的CTA焊管技術。該項技術采用的是圓周彎曲→邊緣彎曲→圓周彎曲→精成型的成型工藝。在成型系統方面粗軋采用兩個常規粗軋臺架,粗軋輥是一公一母兩個配套的軋輥副,在全部產品范圍內不必換輥;彎邊臺架設計成快換式抽插結構,CTA彎邊將鋼帶邊緣彎曲成合適的圓弧,曲率半徑接近精軋孔型半徑,并且保證了彎好的帶邊到焊點時是最佳的;成型機使用的是籠式排輥成型技術,排輥數多達36,每個輥位僅需產生6°~10°的成型角;在精軋部分只用兩架精軋機僅僅最終校正管縫,這就減輕了精軋孔型軋輥的磨損,消除了在精軋機上的邊部增厚現象。這種成型法使得鋼帶變形均勻,邊緣變形充分,成型狀態好,無邊緣磨損和皺折。

當今,高頻直縫焊管已得到越來越廣泛的應用,在許多場合已取代無縫管。特別是80年代以來,直縫焊管的技術、工藝和設備都得到了顯著發展。市場競爭要求焊管生產企業必須采用新的生產技術,設備必須有高度的適應性,而生產程序必須可高度地再重現,以達到高質量、高產量的生產目標。為此,奧地利的Voest 2A lpine Industriean lagenbau和美國Therm atoo l公司發展了一種稱為CTA的焊管技術。

1 CTA概念

CTACEN TRAL TOOL ADJU ST2M ENT的縮略,直譯為軋輥集中調整。CTA包括節約生產成本,縮減生產時間和提高生產效率等內容。最初的CTA成型技術是在3in制管機上研制成功的,現已發展成從CTA 300CTA 2000的系列化產品,加工管徑為33.7610.0mm,壁厚為1.516.0mm,如表1。CTA技術已被成功地應用于焊管生產,如油套管、結構管、裝飾管等許多A P I管線管、方面。

2 CTA成型技術

CTA焊管技術的核心是CTA成型技術是一個關于焊管生產線高度自動化、靈活生產的概念。它覆蓋生產過程的方方面面,包括卷板處理、端部對焊、活套、成型、焊接、精確鋸切、定徑以及堆積和捆扎的全過程。其含義——50年代發展起來的籠式成型技術的新擴展。

1表示了成型部分的主要組件和成型順序。

2.1管坯成型工藝

彎邊、CTA成型工藝包括粗軋、CTA成型和精軋四道主要工序。

在粗軋臺架上執行第一道粗軋工序,平直鋼帶坯料被軋輥軋制成圓弧形狀。然后,弧形鋼帶進入彎邊臺架,在兩組凸凹耦合輥作用下鋼帶兩邊緣部分產生更大的圓弧形變,而鋼帶中間部分基本保持前道工序形成的形狀,并繼續走料,進入CTA成型機。在CTA成型機中,由于許多排輥的連續作用,鋼帶穿過成型機后就被連續、光滑地軋制成開口約為32°的開縫管。最后,開縫管進入精軋機,在上輥帶有導向環的精軋孔型中完成精成型。

由圖1 CTA成型坯料變形圖可見,CTA成型法有其明顯特色。與其它成型方法相比較,CTA成型方法吸收了圓周彎曲法和邊緣彎曲法的優點,與雙半徑彎曲法有異曲同工之妙。雙半徑彎曲法成型工藝是:邊緣彎曲→圓周彎曲→精成型。CTA成型工藝是:圓周彎曲→邊緣彎曲→圓周彎曲→精成型。這種成型方法的優點是鋼帶變形均勻,邊緣變形充分,成型狀態好,無邊緣磨損和皺折。

3 CTA成型部分的組成和功用

1成型部分主要組件和成型順序彎邊臺架、CTA成型系統由粗軋臺架、CTA成型機和精軋機四部分組成。

3.1粗軋臺架

CTA成型技術采用兩個常規粗軋臺架。型和精軋四道主要工序。

在粗軋臺架上執行第一道粗軋工序,平直鋼帶坯料被軋輥軋制成圓弧形狀。然后,弧形鋼帶進入彎邊臺架,在兩組凸凹耦合輥作用下鋼帶兩邊緣部分產生更大的圓弧形變,而鋼帶中間部分基本保持前道工序形成的形狀,并繼續走料,進入CTA成型機。在CTA成型機中,由于許多排輥的連續作用,鋼帶穿過成型機后就被連續、光滑地軋制成開口約為32°的開縫管。最后,開縫管進入精軋機,在上輥帶有導向環的精軋孔型中完成精成型。

由圖1 CTA成型坯料變形圖可見,CTA成型法有其明顯特色。與其它成型方法相比粗軋輥是一公一母兩個配套的軋輥副,其作用是使平直鋼帶產生一定曲率的弧形初變。在全部產品范圍內不必換輥。為適應帶厚改變而做的調整是借助蝸輪傳動機構來調節輥隙,且上下兩輥均可調。兩個粗軋臺架之間有一個中間過渡臺架,以免帶材回彈。

3.2彎邊臺架

彎邊臺架設計成快換式抽插結構。其功用是將鋼帶邊緣彎曲成合適的圓弧,圓弧的曲率半徑接近精軋孔型半徑,這就完成了后繼工序難以完成的邊部成型,從而為后續焊接工藝提供了最佳條件。調整橫向輥座,可以滿足各種帶材寬度,與此同時選擇彎角。調整下輥,可以滿足不同帶厚。彎曲半徑可通過更換軋輥來改變,軋輥裝在快換式抽插結構上,可在幾分鐘內完成更換。每臺軋機僅需配置四套快換式抽插結構,即可覆蓋軋機的整個產品范圍。

3.3 CTA成型機

CTA成型機是CTA成型部分中最重要的部件。它采用籠式排輥成型技術。在多達36個的分立軋輥架中鋼帶被連續地軋制成開縫管,鋼帶形成的圓弧約為328°。常規軋機由于軋輥架與鋼帶的接觸點少,每個輥位必需產生60°~90°的成型角。而CTA成型機排輥多,每個輥位僅需產生6°~10°的彎曲。圖2為兩個典型的橫截面,顯示了所用的成型工具和它們的功用及其布置情況。

A類輥為非驅動的外成型輥。B類輥為非驅動的內成型輥,用于產生彎矩。C類輥為驅動輥,在開縫管底部的內外兩側工作,裝有液壓調整裝置??梢?/span>,在成型過程中成型和驅動是分別進行的。對于小直徑焊管,不能使用B類軋輥,它們的功能由C類軋輥取代。

CTA成型系統是高度自動化的可編程系統,全部調整都能在輸入簡單的產品數據后自動進行,從數字顯示器上可以識別軋輥的位置,A類軋輥由控制臺通過中樞馬達同時調整,B類軋輥通過另一馬達調整。所有軋輥位置都是可再現的和可預設程控的。

成型機變換產品規格時具有高度靈活性。管壁厚度改變只需3m in,從最小至最大改變焊管外徑僅需6m in。

3.4精軋機

CTA成型部分的最后一個部件是兩架精軋機,它們是常規的兩輥或四輥軋機,這取決于軋機的規格。精軋孔型軋輥裝在可快速拆卸的平板上,帶有液壓驅動裝置,能在幾分鐘內完成更換。

4 CTA技術的特點

4.1與常規軋機平均換輥時間10 h相比,換輥時間降為0.51 h。最大限度地減少了換輥時間,因而提高了生產效率和經濟效益。

4.2 CTA成型部分的所有調整均可實現電液調整,并且通過位置傳感器自動測量。不同的管材尺寸可以實現預先程序控制,可精確地再生產。

4.3軋輥投資費用低。這是由于除精軋孔型外的所有成型軋輥都是通用的,它們不必因產品規格變換而變換。另外,由于設計上的特點,軋輥磨損也大為降低。

4.4成型邊緣狀態好,符合優質焊接要求,CTA彎邊是CTA成型技術的重要部分。完美的邊緣成型避免了后繼工序帶材的變形,消除了在精軋部分和焊接部分邊部不能穩定運行的情況。CTA彎邊保證了彎好的帶邊到焊點時是最佳的,并且兩邊是平行的,因此焊接熱量分布是均勻的。

4.5由于CTA成型機之后管縫完好,因而只用兩架精軋機。在精軋部分,實際上沒有成型,僅僅最終校正管縫。由于這種特性,更重要的CTA減少了精軋孔型軋輥的磨損。是,CTA消除了在精軋機上的邊部增厚現象,與目前市場上其它先進技術相比,可節省材料2%左右。

4.6經驗表明,軋機的功率消耗減少了約20%。

4.7 D t可達到1001。

4.8 CTA技術的初始投資費用比常規技術高,但因粗軋輥的投資少而有所補償。

4.9 CTA不適合生產D t<101的管子。

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