Kärnan i processen för kall-valsade runda rör är att omvandla varma-valsade råmaterial till hög-precisionsrör av-ytor-kvalitet genom flera valsningspassager och precisionsbearbetning vid rumstemperatur. Hela processen fokuserar på de tre målen "diameterminskning, väggtjocklekskontroll och kvalitetsförbättring", vilket kräver strikt kontroll av temperatur, rullkraft och dimensionell noggrannhet.
I. Komplett processflödesdiagram
Kall-tillverkning av runda rör omfattar fyra huvudsteg: "Råmaterialförbehandling → Kallvalsning → Efterbearbetning → Kvalitetsinspektion", som omfattar totalt åtta kärnsteg. Den detaljerade processen är som följer:
Råvaruberedning → 2. Betning och avfettning → 3. Kallvalsning → 4. Mellanvärmebehandling
Finish Rolling/Kall Drawing (Valfritt) → 6. Färdig produkt Värmebehandling → 7. Finishing → 8. Kvalitetsinspektion och förpackning
II. Detaljerad förklaring av kärnprocesserna i varje steg
Steg 1: Förbehandling av råmaterial - Lägger grunden för bearbetning
Målet med detta steg är att ta bort ytdefekter i råmaterialet och säkerställa "ingen föroreningskontakt" under efterföljande valsning, och därigenom förhindra eventuell försämring av rörets ytkvalitet. Val av råmaterial: Varmvalsade sömlösa stålrörsämnen (yttre diameter 20-150 mm, väggtjocklek 3-20 mm) eller varmvalsade rullar (tjocklek 1-5 mm) eller varmvalsade rullar (1-5 mm). Materialet ska uppfylla kraven för den färdiga produkten (t.ex. lågkolstål Q235, medelkolstål 20#), och råmaterialet ska vara fritt från ytdefekter som sprickor och veck.
Skärning/håltagning (för spolar): Om du använder spolar måste de först skäras till remsor med fast- bredd med en skärsax. Dessa remsor rullas sedan till runda rörämnen med användning av en "hålkvarn" (bildar ett "öppet rör" med ett mellanrum). Mellanrummen svetsas sedan för att fylla mellanrummen (detta används endast för vissa svetsade rör; sömlösa rör kan göras direkt från ämnet).
Steg 2: Betning och avfettning – Rengöring av ytan för att förhindra att den fastnar under rullning.
Innan kallvalsning ska råvaruytan vara fri från glödskal och olja. Annars kommer skalan att pressas in i rörytan av rullarna, vilket orsakar "pitting"-defekter. Betning: Sänk ner råmaterialet i en 15-20% saltsyralösning (40-60 grader) i 10-30 minuter för att avlägsna ytoxidskal (Fe₂O₃ + 6HCl=2FeCl₃ + 3H₂O) genom en kemisk reaktion.
Avfettning: Efter betningen, skölj med rent vatten och doppa sedan ner i ett alkaliskt avfettningsmedel (som natriumhydroxidlösning) för att avlägsna ytolja och förhindra att den fastnar på rullarna under valsningen och påverkar rörets precision.
Torkning: Torka slutligen råmaterialet med varmluft (80-120 grader) för att säkerställa att ytan är torr och förhindra efterföljande rost.
Steg 3: Kallvalsning - kärnformning och dimensionell noggrannhetskontroll
Detta är ett kritiskt steg för att bestämma storleken och ytkvaliteten på kallvalsade runda-rör. Genom "flera kontinuerliga rullningspassager" rullas råmaterialet gradvis till målspecifikationerna. Hela processen utförs vid rumstemperatur (till skillnad från varmvalsningen vid hög-temperaturvalsning). Utrustning: Ett kallvalsverk med två-vals eller ett kallvalsverk med flera-vals (som ett kallvalsverk med fyra- eller sex-valsar) används. Valsytorna är polerade (råhet Ra Mindre än eller lika med 0,4μm) för att säkerställa en jämn yttre yta på röret.
Processfunktioner:
Multi-passvalsning: Deformationen av varje valsningspassage kontrolleras till 10 %-20 % för att undvika överdriven deformation som kan orsaka sprickbildning i röret. Tre till åtta passeringar krävs vanligtvis för att gradvis minska den yttre diametern från råmaterialets 20-150 mm till målet 5-220 mm, och väggtjockleken från 3-20 mm till 0,5-25 mm.
Dimensionskontroll: Ytterdiametern övervakas i realtid efter varje rullningspass med hjälp av en onlinediametermätare. Valstrycket justeras automatiskt om avvikelsen överstiger ±0,05 mm, vilket säkerställer att den slutliga ytterdiametertoleransen för den färdiga produkten ligger inom ±0,05-±0,2 mm. Spänningskontroll: Under rullningsprocessen applicerar en "spänningsvals" en jämn spänning (10-50 MPa) för att förhindra böjning eller överdriven ovalitet i röret och säkerställa rakhet (Mindre än eller lika med 1 mm per meter).
Steg 4: Mellanliggande värmebehandling - Avspänning och förebyggande av sprickbildning
Under kallvalsningsprocessen genomgår metallen inre "arbetshärdning" (ökad hårdhet och minskad seghet). Fortsatt valsning kan lätt leda till sprickbildning i röret, så "mellanglödgning" krävs mellan flera valsningspassager.
Process: Det rullade röret placeras i en kontinuerlig glödgningsugn och värms upp till 600-700 grader under en skyddande atmosfär (som kväve för att förhindra oxidation). Temperaturen hålls i 1-2 timmar och sedan kyls röret till rumstemperatur.
Syfte: För att eliminera inre spänningar som genereras av kallvalsning, reducera rörhårdheten (t.ex. reducera hårdheten för 20# stål från HB180 till HB120), och återställ segheten för att förbereda för efterföljande valsning. Steg 5: Avsluta valsning/kallritning (tillval) – Förbättra precisionen
För tillverkning av ultra-hög-slang (som t.ex. tunnor för hydraulcylindrar) krävs en "slutvalsning" eller "kalldragningsprocess" efter kallvalsning.
Slutvalsning: Med användning av ett precisionskallvalsverk används en mindre deformation (5%-10%) för att ytterligare minska den yttre diametertoleransen till ±0,03 mm och den inre väggens grovhet till Ra Mindre än eller lika med 0,8μm.
Kalldragning: Det kall-valsade röret förs genom ett "formhål" (med en diameter som är något mindre än rörets ytterdiameter) och dras med våld under spänning. Detta förbättrar ytterligare dimensionsnoggrannheten och ytfinishen, men är mindre effektiv än slutvalsning och används främst för små-batch, hög-tillverkning av rör.
Steg 6: Värmebehandling av färdig produkt – Anpassa mekaniska egenskaper
Röret genomgår en slutlig värmebehandling för att justera dess mekaniska egenskaper baserat på den avsedda användningen (t.ex. hög hållfasthet för lastbärande komponenter, hög seghet för krökta delar). Glödgning: Värmning till 650-750 grader, håll kvar och kyl sedan långsamt för att minska hårdheten och öka segheten. Lämplig för rör som kräver böjning (som bromsledningar).
Normalisering: Värmning till 850-950 grader, håll kvar och luftkylning för att förfina kornstorleken och uppnå enhetlig mikrostruktur. Lämplig för komponenter som kräver både hållfasthet och seghet (som chassivevstakar).
Härdning och härdning (Quenching + Tempering): Används endast för medel- och hög-hållfast stål (som 45# stål). Först, uppvärmning till 820-860 grader och släckning (vattenkylning), följt av uppvärmning till 500-600 grader och anlöpning, ökar styrkan avsevärt (sträckgränsen ökar från 355 MPa till över 500 MPa). Lämplig för bärande komponenter som drivaxlar. Steg 7: Efterbehandling - Korrigering av formen för enkel användning
Rätning: Röret rätas ut med en rätningsmaskin för flera-rullar (vanligtvis 11 eller 13 rullar) för att säkerställa en rakhet på mindre än eller lika med 0,5 mm/m, vilket förhindrar avvikelser under efterföljande kapning eller montering.
Kapning: Baserat på kundens önskemål kapas röret i fasta längder (vanligtvis 2-12m) med hjälp av en såg eller laserskärare, med en längdtolerans på ±2mm.
Ytbehandling: Beroende på korrosionsskyddskrav utförs galvanisering (varm-doppförzinkning eller galvanisering, med en zinkskikttjocklek större än eller lika med 80μm), plastbeläggning (som epoxibeläggning) eller polering (för dekorativa rör, med en ytjämnhet Ra Mindre än eller lika med 0,4μm).
Steg 8: Kvalitetsinspektion och förpackning - Säkerställa kvalificerad leverans
Dimensionell inspektion: Bromsok och mikrometrar används för att kontrollera den yttre diametern och väggtjockleken, och en inre diametermätare används för att kontrollera den inre diametern för att säkerställa överensstämmelse med specifikationerna. En rakhetsmätare används för att kontrollera rakheten. Mekanisk egenskapsprovning: Provtagningen är föremål för ett "dragprov" (för draghållfasthet och sträckgräns), ett "hårdhetstest" (för HB eller HRB) och ett "tillplattande test" (för svetskvalitet, endast för svetsade rör).
Ytinspektion: Visuell inspektion eller virvelströmstestning utförs för att upptäcka ytdefekter som sprickor, gropbildning och repor. Hög-trycksrör (som olje- och gasledningar) är föremål för ett "hydrostatiskt test" (som applicerar 1,5 gånger arbetstrycket och bibehåller trycket i 30 minuter utan läckage).
Förpackning: Kvalificerade rör slås in i vattentätt papper eller plastfilm och binds sedan till buntar med stålband. Paketen är märkta med specifikation, material och batchnummer för enkel transport och förvaring.