冷間圧延丸管プロセス-

Sep 23, 2025 伝言を残す

冷間圧延丸管プロセスの核心は、室温で複数の圧延パスと精密機械加工を経て、熱間圧延された原材料を高精度、高表面品質の管に変えることです。{{0}{0}全工程において「小径化、肉厚管理、品質向上」の3つの目標を掲げ、温度、圧延力、寸法精度などを厳密に管理する必要があります。
I. 完全なプロセス フロー図
-冷間圧延丸管の製造には、「原材料の前処理→冷間圧延→その後の仕上げ→品質検査」という 4 つの主要な段階があり、合計 8 つの主要なステップが含まれます。詳細なプロセスは次のとおりです。
原料準備 → 2. 酸洗・脱脂 → 3. 冷間圧延 → 4. 中間熱処理
仕上げ圧延・冷間絞り(オプション) → 6. 完成品熱処理 → 7. 仕上げ → 8. 品質検査・梱包
II.各ステージの核となるプロセスの詳細な説明
ステージ 1: 原材料の前処理 - 加工の基礎を築く
この段階の目的は、原材料の表面欠陥を除去し、その後の圧延中に「不純物との接触がない」ことを保証し、それによって管の表面品質の劣化を防ぐことです。原材料の選択: 熱間圧延継目無鋼管ビレット(外径 20-150mm、肉厚 3-20mm)または熱間圧延コイル(厚さ 1~5mm)が主に使用されます。-材料は最終製品の要件 (低炭素鋼 Q235、中炭素鋼 20# など) を満たさなければならず、原材料には亀裂や折り目などの表面欠陥があってはなりません。

切断/穴あけ(コイルの場合): コイルを使用する場合は、まずスリット ハサミを使用して一定幅のストリップに切断する必要があります。{0}次に、これらのストリップは、「ピアシングミル」を使用して丸管ビレットに圧延されます(ギャップのある「開管」を形成します)。次に、隙間を溶接して隙間を埋めます(これは一部の溶接された管にのみ使用されます。継ぎ目なし管はビレットから直接作成できます)。

ステージ 2: 酸洗と脱脂 – 圧延中の固着を防ぐために表面を洗浄します。

冷間圧延の前に、原料の表面にスケールや油が付着していない必要があります。そうしないと、スケールがローラーによってチューブ表面に押し付けられ、「孔食」欠陥が発生します。酸洗:原料を15%〜20%の塩酸水溶液(40〜60度)に10〜30分間浸漬し、表面の酸化スケール(Fe₂O₃+ 6HCl= 2FeCl₃+ 3H₂O)を化学反応により除去します。
脱脂:酸洗い後、清水で洗浄し、アルカリ性脱脂剤(水酸化ナトリウム溶液など)に浸漬して表面の油分を除去し、圧延時にロールに付着して管の精度に影響を与えるのを防ぎます。
乾燥:最後に、原材料を熱風(80〜120度)で乾燥させ、表面を確実に乾燥させ、その後の錆びを防ぎます。
ステージ 3: 冷間圧延 - コア成形と寸法精度管理
これは、冷間圧延丸管のサイズと表面品質を決定する重要なステップです。{0} 「複数の連続圧延パス」を通じて、原料は徐々に目標仕様に圧延されます。プロセス全体は室温で実行されます(熱間圧延の高温圧延プロセスとは対照的です)。設備: 2 ロール冷間圧延機または多ロール冷間圧延機 (4 ロールまたは 6 ロール冷間圧延機など)- が使用されます。ロール表面は研磨加工(粗さRa0.4μm以下)を施し、パイプ外面を滑らかに仕上げています。
プロセスの特徴:
マルチパス圧延: 各圧延パスの変形は、パイプに亀裂を引き起こす可能性のある過度の変形を避けるために 10%~20% に制御されます。原料の外径を 20 ~ 150 mm から目標の 5 ~ 220 mm に、肉厚を 3 ~ 20 mm から 0.5 ~ 25 mm に徐々に減少させるには、通常 3 ~ 8 回のパスが必要です。
寸法管理: 外径は、オンライン直径ゲージを使用して各圧延パス後にリアルタイムで監視されます。誤差が±0.05mmを超える場合はロール圧を自動調整し、最終的な外径公差を±0.05~±0.2mm以内に仕上げます。張力制御:圧延工程中、「テンションローラー」により一定の張力(10~50MPa)をかけて管の曲がりや過度の楕円化を防ぎ、真直度(1メートルあたり1mm以下)を確保します。

ステージ 4: 中間熱処理 - 応力除去と亀裂の防止

冷間圧延プロセス中に、金属は内部「加工硬化」(硬度の増加と靭性の低下)を受けます。圧延を続けると管に亀裂が発生しやすくなるため、複数の圧延パスの間に「中間焼鈍」が必要です。

プロセス: 圧延したチューブを連続焼鈍炉に入れ、保護雰囲気 (酸化を防ぐための窒素など) の下で 600 ~ 700 度に加熱します。温度を 1 ~ 2 時間維持し、その後チューブを室温まで冷却します。

目的: 冷間圧延によって発生する内部応力を除去し、チューブの硬度を下げ(例: 20# 鋼の硬度を HB180 から HB120 に下げる)、次の圧延に備えて靭性を回復します。ステージ 5: 仕上げ圧延/冷間絞り (オプション) – 精度の向上

超高精度チューブ(油圧シリンダー用バレルなど)の製造には、冷間圧延後に「仕上げ圧延」または「冷間引抜き」プロセスが必要です。

仕上げ圧延:精密冷間圧延機を使用し、より小さな変形量(5%~10%)を採用し、外径公差±0.03mm、内壁粗さRa0.8μm以下をさらに低減します。

冷間引抜:-冷間圧延されたチューブを「ダイス穴」(チューブの外径よりわずかに小さい直径)に通し、張力をかけながら強制的に引っ張ります。これにより、寸法精度と表面仕上げがさらに向上しますが、効率は仕上げ圧延より劣るため、主に少量バッチ、高精度の管製造に使用されます。--

ステージ 6: 完成品の熱処理 – 機械的特性のカスタマイズ

チューブは、最終的な熱処理を受けて、意図された用途に基づいて機械的特性を調整します (たとえば、耐荷重コンポーネントの高強度、湾曲部品の高靭性など)。アニーリング: 650 ~ 750 度に加熱し、保持した後、ゆっくりと冷却して硬度を下げ、靭性を高めます。曲げ加工が必要な配管(ブレーキラインなど)に最適です。
正規化: 850 ~ 950 度に加熱し、保持した後、空冷して粒子サイズを微細化し、均一な微細構造を実現します。強度と靱性の両方を必要とする部品(シャーシコンロッドなど)に適しています。
焼き入れと焼き戻し (焼き入れ + 焼き戻し): 中強度鋼-および高強度鋼 (45# 鋼など) にのみ使用されます。-。まず、820-860度に加熱して焼き入れ(水冷)、次に500-600度に加熱して焼き戻しすると、強度が大幅に向上します(降伏強度は355MPaから500MPa以上に増加します)。ドライブシャフトなどの耐荷重部品に適しています。ステージ 7: 仕上げ - 使いやすいように形状を修正する
矯正: マルチロール矯正機 (通常は 11 個または 13 個のローラー) を使用してパイプを矯正し、0.5 mm/m 以下の真直度を確保し、その後の切断や組み立て時のずれを防ぎます。
切断:顧客の要求に基づいて、パイプはのこぎりまたはレーザーカッターを使用して、長さの公差±2mmで一定の長さ(通常2〜12m)に切断されます。
表面処理: 防食要件に応じて、亜鉛メッキ(亜鉛層の厚さが 80μm 以上の溶融亜鉛メッキまたは電気メッキ)、プラスチック コーティング(エポキシ コーティングなど)、または研磨(装飾パイプの場合、表面粗さ Ra 0.4μm 以下)が実行されます。
ステージ 8: 品質検査と梱包 - 適切な配送を保証する
寸法検査: ノギスとマイクロメーターを使用して外径と肉厚を検査し、内径ゲージを使用して内径を検査して仕様に適合していることを確認します。真直度を確認するために真直度ゲージを使用します。機械的特性試験:サンプリングされたものは、「引張試験」(引張強さと降伏強さ)、「硬さ試験」(HBまたはHRBの場合)、および「平坦度試験」(溶接品質、溶接パイプのみ)の対象となります。
表面検査: 亀裂、孔食、傷などの表面欠陥を検出するために、目視検査または渦電流検査が実行されます。高圧パイプ(石油やガスのパイプラインなど)は、「静水圧試験」(使用圧力の 1.5 倍の圧力を加え、漏れなくその圧力を 30 分間維持する)の対象となります。-
梱包: 認定されたパイプは防水紙またはプラスチックフィルムで包まれ、スチールストラップで束ねられます。バンドルには仕様、材料、バッチ番号が記載されたラベルが付けられており、輸送や保管が容易です。