襄樊无缝钢管质量优异

在钢管生产中，钢坯的加热过程实际上就是热源的传热过程，温度差是传热的基本条件，有温度差才会发生热的传播，根据传热过程中物体温度有无变化，传热可分为稳定态传热和不稳定态传热两种状态。 

稳定态传热是指在传热过程中，物体各处的温度不随时间变化的传热现象。 

不稳定态传热是指物体在加热过程中，温度在不断升高，热量不断地由物体表面传向内部，即温度随时间变化的传热现象。 

热的传播有传导、对流、辐射3种方式。 

1 传 导 

传导传热一般由同一物体的高温部分传至低温部分，也可由高温物体传至与其紧密接触的低温物体。传导传热具有以下特点。 

（1）传导传热只有粒子的微观热运动，没有宏观的运动或位移。因此传导传热主要发生在金属、耐火材料等固体中。 

（2）微粒之间必须碰撞接触，才能进行传导传热。因此，当固体内存在大量孔隙时，传导传热便大大削弱，加热炉常用的隔热材料就是根据这一原理制成的。 

2 对 流 

对流热交换是由于流体（液体和气体）作宏观运动时，在接触过程中实现热能从高温到低温的转移。故这种传热方式的媒介只能是液体（包括流动的金属熔体）和气体。对流热交换可以发生在流体与固体表面之间，也可以发生在流体内部。 

3 辐 射 

对流与传导两种传热方式必须是物体接触才能传递热能，而辐射则是物体间不必接触就可以将热能由一物体传导到另一物体的传热方式。 

上述3种传热方式在工业炉内往往是同时存在的。 

内直筋钢管是指钢管的内表面沿圆周带有均布的直筋，这种钢管主要用于制作散热器，如大型变压器的散热器。用带有直筋的钢管制作的散热器具有散热能力强、重量轻，加工制作工时少等优点。其生产主要采用冷拔法，用固定模冷拔，也可用辊式模冷拔。金属在内外模和拔制力作用下，凸筋进入减壁段后立即被充填到一定高度。由于不均变形而产生的附加拉缩变形，可使凸筋高度保持稳定。内螺旋凸筋管是指钢管内表面带有螺旋凸筋，这种异型管传热效率高，使用可靠，被广泛用于高压锅炉的水冷壁。内螺旋凸筋管的成型方法有机加工成型法、焊接+机加工成型法和冷拔成型法。相比之下，冷拔成型法的生产效率高，成本低，经济效益好，是目前生产内螺旋凸筋管的一种主要方法。冷拔成型法是在冷拔过程中使芯头作螺旋运动，从而在圆管内表面形成内螺旋凸筋。其外模为固定式，内模采用短芯头。 

我国在20世纪90年代初展开了对内凸筋管方面的研究与试生产。东北工学院在这两种形式的内凸筋管的理论分析、工具制作、试验研究上已取得如下一系列成果。 

冷拔内直筋散热器钢管的难点，是在拔制过程中凸筋高度充填的同时伴随着凸筋被拉缩。他们通过试验，分析了筋底壁厚压下率（ε％）、壁径比（δ0/D0）、齿高比（ｋ）及摩擦条件诸因素对凸筋高度充填和凸筋拉缩的影响及它们之间的关系。从工模具设计角度，侧重探讨模具形状对内直筋管冷拔成型的影响。在模具设计的基础上提出了模具的形状参数，根据实验结果，确定了合理的形状参数值，从而为模具设计提供了重要依据。他们先后对固定模拔制内直筋管和辊模拔制内凸筋管，用工程推导法推导出了冷拔内直筋管拔制力计算方法的理论公式，并进行了实验验证。固定拉模的理论计算值与实测值的相对误差小于１５％。辊模拔制内直筋管拔制力的计算值约为固定模所需拔制力实测值的１/３，约为固定模计算值的２/５，这有利于得到凸筋更高的内直筋管。 

冷拔内螺旋凸筋管的生产难点是在拔制过程中内螺旋凸筋拉缩。通过实验，分析工艺因素（筋底壁厚压下率、壁径比、壁厚不均度和齿高比）对凸筋拉缩的影响，得出了凸筋拉缩的理论计算式，用该计算式可较准确地选择拔制管料。 

 在设计冷拔内螺旋凸筋管的模具时，需慎重考虑芯头的螺旋升角，如果选择过大，会导致芯头停止旋转，即芯头旋转自锁现象。利用螺旋副模型推导出了内螺旋凸筋管成形时螺旋升角的临界值为39°～55°，此值与实验结果相吻合。芯头凸筋轴向侧壁角越小，越有利于螺旋凸筋的成形，同时螺旋升角的临界值随摩擦因数的变化而变化，摩擦因数越小也越有利于螺旋凸筋的成形，因此，在内螺旋凸筋管的拔制过程中须保持良好的润滑条件。此结论为内螺旋凸筋管的模具设计提供了重要依据。 

通过分析冷拔内螺旋凸筋管内芯头的形式，得出了适合批量生产的内芯头形式是圆柱形螺旋直线内芯头。实验表明，用圆柱形螺旋直线内芯头可生产出符合设计要求的内螺旋凸筋管，并且内芯头的制造成本低，使用寿命长。