當(dāng)管壞進入穿孔機前臺之后,由推鋼機將其推人旋轉(zhuǎn)著的兩個軋輥中間而被軋輥咬入,由于軋輥存在送進角,使得管坯一邊旋轉(zhuǎn)一邊前進。穿孔過程中,管坯被軋輥咬入后,首先進入第I區(qū),由于軋輥入口段工作表面有一定的錐度,沿穿孔方向逐漸向前移動的管坯在直徑上受到壓縮,隨著管坯的前行,會與導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤)接觸。
管坯在I區(qū)中,與導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤)接觸的時機直接影響穿孔毛管的質(zhì)量和穿孔過程是否能正常進行。對于帶導(dǎo)板或帶導(dǎo)輥的共妞式斜軋穿孔機而言,當(dāng)管坯過早地接觸導(dǎo)板或?qū)л仌r,將會增大管坯軸向前進的阻力和旋轉(zhuǎn)的阻力,再加上頂頭的軸向阻力,使得管坯不易實現(xiàn)二次咬入,甚至發(fā)生前卡。但是.若管坯能早一些和導(dǎo)板(導(dǎo)輥)接觸,就可以提前控制管坯的橫向變形,抑制孔腔的過早形成,有利于減少穿孔毛管的內(nèi)折。對于帶主動導(dǎo)盤的二輥式斜軋穿孔機,希望管坯提前與導(dǎo)盤接觸,這樣可以增大導(dǎo)盤對管坯沿出口方向的拉力作用,這對順利實現(xiàn)管坯的二次咬入是有利的。但因?qū)ПP沿軸向(軋制方向)與管坯接觸弧的長度是有限的,若導(dǎo)盤過分置向管坯入口,則使得在出口側(cè),導(dǎo)盤對穿孔毛管的支承效果變得很差,因此會影響管坯的減壁、均壁效果和穿孔過程的穩(wěn)定性。
管坯在實現(xiàn)二次咬入之后便進入了II區(qū),在軋輥和頂頭的作用下,管坯在此區(qū)開始是減徑、減壁,然后轉(zhuǎn)為擴徑、減壁直到管壁最終定型。II區(qū)是管坯變形量最大且變形最劇烈的區(qū)域,故容易導(dǎo)致穿孔毛管產(chǎn)生內(nèi)部質(zhì)最缺陷。
管坯在III區(qū),即穿孔頂頭的均壁段,由于頂頭的直線段母線和軋輥的出口錐母線相互平行,管壁在此段不再被減薄。但是管壁在此區(qū)經(jīng)過軋輥的輾軋之后存在增厚現(xiàn)象,在均壁段增厚的管壁又會發(fā)生壓縮變形而起到均壁的效果。此區(qū)的金屬變形有利于提高毛管的壁厚精度和表面質(zhì)量。當(dāng)頂頭和毛管完全脫離之后,毛管則進人了變形區(qū)的IV區(qū)。在此區(qū)中,毛管只與軋輥接觸。由于在軋輥出口段有錐度,兩軋輥之間的距離是逐漸增大的,因此,在IV區(qū),毛管的主要發(fā)生轉(zhuǎn)圓變形,其形狀由原來的橢圓形截面變成了圓形截面。一般情況下,毛管在離開頂頭前,應(yīng)先脫離導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤),因此在IV區(qū)中,導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤)對毛管壁厚的影響是非常小的。
管坯在斜軋穿孔時,在四個變形區(qū)中所產(chǎn)生的穿孔缺陷是不一樣的。在穿孔準(zhǔn)備區(qū)(I區(qū)),主要應(yīng)控制管坯孔腔的過早形成以防止毛管產(chǎn)生裂紋而形成穿孔內(nèi)折;在穿孔區(qū)(II區(qū)),應(yīng)防止穿孔頂頭因變形、粘鋼而對毛管內(nèi)表面的劃傷以及因嚴(yán)重的變形不均而產(chǎn)生的毛管裂紋或使裂紋擴展;在輾軋區(qū)(III區(qū)),應(yīng)提高毛管的壁厚精度,消除穿孔所帶來的毛管管壁的螺旋道;在轉(zhuǎn)圓區(qū),應(yīng)防止導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤)參與變形,避免毛管被導(dǎo)板(導(dǎo)輥、導(dǎo)盤)夾扁和刮、劃傷。
另外,由于斜軋穿孔工藝的特點,在整個變形區(qū)中,均存在有金屬的附加變形,金屬的這種附加變形對穿孔毛管的質(zhì)量是不利的,因此,在無縫鋼管管坯斜軋穿孔時,應(yīng)想方設(shè)法使金屬的附加變形降低到最小程度。