熱軋 45 號無縫鋼管 抗拉強度≥600MPa 工程結構 / 軸類加工優選

45 號無縫鋼管是以45 號優質碳素結構鋼（含碳量 0.42%-0.50%）為原料，通過 “穿孔 - 軋管 - 精整” 等核心工序去除焊縫、形成整體管狀結構的鋼材，廣泛用于機械制造、液壓系統、工程結構等領域。其生產過程需嚴格控制尺寸精度、力學性能和內部質量，具體可分為原料準備、管坯加熱、穿孔、軋管（延伸）、定徑 / 減徑、精整處理、質量檢驗七大核心環節，以下是詳細流程：

一、原料準備：奠定合格基礎

1. 原料選擇：采用 45 號鋼連鑄坯或鍛軋坯，規格通常為圓形截面（直徑 50-180mm，長度 1.5-3m），要求化學成分符合 GB/T 699-2015《優質碳素結構鋼》標準（如 C：0.42-0.50%，Si：0.17-0.37%，Mn：0.50-0.80%），且原料表面無裂紋、折疊、結疤等肉眼可見缺陷。
2. 原料預處理：
   • 切頭切尾：通過鋸床切除管坯兩端不規則的 “冒口”（澆鑄時的補縮部分）和 “尾端”，保證管坯長度均勻（通常定尺為 1.8-2.5m）。
   • 表面清理：采用噴丸除銹或酸洗去除管坯表面的氧化皮、鐵銹和油污 —— 氧化皮若殘留，加熱時會滲入鋼內形成 “皮下氣泡”，導致穿孔后鋼管出現裂紋。
   • 探傷檢測：對管坯進行超聲波探傷或磁粉探傷，排查內部疏松、夾雜、表面微裂紋等隱性缺陷，不合格管坯直接剔除。

二、管坯加熱：為穿孔提供 “塑性窗口”

1. 加熱設備：采用環形加熱爐（連續式生產）或室式加熱爐（間歇式生產），環形爐可實現管坯連續進料、加熱、出料，效率更高，是主流設備。
2. 加熱工藝控制：
   • 升溫階段：緩慢升溫（升溫速度≤150℃/h），避免管坯內外溫差過大導致熱應力裂紋。
   • 均熱階段：在 1200-1250℃下保溫 1-2 小時，確保管坯內外溫度均勻（溫差≤50℃），且奧氏體晶粒細化（晶粒尺寸≤5 級）—— 晶粒過粗會導致鋼管力學性能下降（如沖擊韌性降低）。
   • 防氧化：加熱爐內通入保護氣氛（如氮氣、煤氣混合氣體），減少管坯表面氧化燒損（燒損量需控制在 0.5% 以內）。

三、穿孔：將實心管坯轉化為空心毛管

1. 設備組成：主要包括兩個呈 15-20° 傾角的軋輥（相對旋轉，帶動管坯前進）、一個位于軋輥之間的頂頭（固定在頂桿上，用于形成毛管的內孔）、以及兩側的導板（防止管坯偏移）。
2. 穿孔過程：
   • 加熱后的管坯由喂料機送入軋輥之間，軋輥的旋轉和傾角帶動管坯一邊旋轉、一邊軸向前進。
   • 管坯在軋輥的壓力作用下逐漸變薄，同時頂頭強行 “擠開” 管坯中心，形成空心的內孔。
   • 最終穿出的毛管規格：外徑 50-200mm，壁厚 5-20mm，長度 3-6m，內孔需光滑無折疊（頂頭磨損會導致內孔缺陷，需定期更換）。
3. 關鍵控制：穿孔溫度需保持在 1100-1200℃（若溫度過低，管坯易開裂；溫度過高，易出現 “粘輥”），頂桿的對中性需精準（偏差≤0.5mm），否則毛管會出現 “壁厚不均”。

四、軋管（延伸）：調整毛管尺寸與壁厚

1. 連軋管法（適用于大批量、中小口徑鋼管）

• 設備：由 5-7 架連續布置的二輥或三輥軋機組成，每架軋機的軋輥孔型逐漸縮小。
• 過程：毛管由芯棒（可移動，支撐內孔）穿入，依次通過各架軋機 —— 軋輥的旋轉使毛管外徑逐漸減小、壁厚均勻變薄，同時芯棒的軸向移動配合軋輥，確保內孔尺寸穩定。
• 效果：毛管壁厚公差由 ±10% 縮小至 ±3%，外徑精度提升至 ±0.5mm，且通過多道次軋制，奧氏體晶粒進一步細化，力學性能（如抗拉強度）提升 10-15%。

2. 周期軋管法（適用于大口徑、厚壁鋼管）

• 設備：單架往復式軋機（軋輥可上下往復運動），配合固定芯棒。
• 過程：毛管套在芯棒上，軋輥向下壓制時，毛管局部變薄、延伸；軋輥向上抬起時，毛管隨芯棒向前移動一段距離，重復此 “壓制 - 移動” 周期，直至毛管達到目標尺寸。
• 特點：適合生產外徑≥200mm、壁厚≥10mm 的厚壁管，但效率低于連軋管法。

五、定徑 / 減徑：確保鋼管外徑精準

1. 定徑工序：
   • 設備：3-5 架定徑軋機（軋輥孔型為最終目標外徑），無芯棒（內孔尺寸已由軋管工序確定）。
   • 過程：鋼管通過定徑軋機時，軋輥僅輕微壓制鋼管外徑，將外徑公差控制在 ±0.1-0.3mm（如目標外徑 50mm 的鋼管，實際外徑需在 49.7-50.3mm 之間），不改變壁厚。
2. 減徑工序（適用于需縮小外徑的鋼管）：
   • 設備：多架（10-15 架）連續減徑軋機，軋輥孔型逐架縮小。
   • 過程：鋼管通過時，外徑逐漸減小（減徑量通常≤20%），同時壁厚會輕微減薄（通過調整軋機張力控制減薄量），最終實現 “外徑精準 + 長度延伸”（長度可增加 10-30%）。

六、精整處理：提升表面質量與性能

1. 冷卻：
   • 軋后鋼管溫度約 800-900℃，需通過噴水冷卻（快速冷卻）或緩冷坑冷卻（緩慢冷卻）至常溫。
   • 45 號鋼需控制冷卻速度：若生產 “熱軋態” 鋼管，可快速冷卻（冷卻速度 10-20℃/min），獲得珠光體 + 鐵素體組織；若需改善韌性，可緩冷（冷卻速度≤5℃/min），避免出現馬氏體硬脆組織。
2. 矯直：
   • 鋼管冷卻后易產生彎曲（彎曲度≤1mm/m 為合格），需通過二輥或多輥矯直機矯直 —— 矯直機通過上下軋輥的壓力，將彎曲的鋼管 “壓直”，確保全長彎曲度符合標準。
3. 切管：
   • 采用鋸床（冷鋸）或火焰切割（熱切割，適用于大口徑）將長鋼管切割成客戶要求的定尺長度（如 6m、9m、12m），同時切除兩端的 “軋廢”（如頭部變形段、尾部偏薄段）。
4. 表面處理：
   • 酸洗鈍化：用鹽酸（15-20% 濃度）去除表面氧化皮，再用鈍化液（如硝酸）處理，形成一層氧化膜，防止生銹。
   • 噴標：在鋼管表面噴印規格（如 “Φ50×5 45# GB/T8163”）、批號、生產廠家等信息，便于識別。

七、質量檢驗：全維度排查不合格品

總結