圆钢加工成方钢怎么加工的(冷拔圆钢的加工工艺有哪些)

1.方管
一、简介
方管顾名思义，它是种方形体的管型，是一种空心方形的截面轻型薄壁钢管，也称为钢制冷弯型材。它是以Q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢。
二、用途
方管的用途有建筑，机械制造，钢铁建设等项目，造船，太阳能发电支架，钢结构工程，电力工程，电厂，农业和化学机械，玻璃幕墙，汽车底盘，机场,锅炉建造，高速路栏杆，房屋建筑，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件等。用途十分广泛。
三、材质
有普通碳素钢和合金钢两种，所以有普碳钢方管和低合金方管两种。普碳钢有Q195、Q215、Q235、SS400、20#钢、45#钢等；低合金钢则有Q345、16Mn、Q390、ST52-3等种类。
四、生产流程
材料选取—材料检查—材料入库—–辊挤压成型—-矫直—-作业检查，中间检查—–热处理—机械性能检验—-化学分析—拉伸试验—–成品入库—成品检查—-产品入库

五、性能
塑性
塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。
硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。
疲劳
前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。
冲击韧性
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
强度
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。
六、成型方法
1、实弯
实弯，顾名思义是压实了弯折，实弯时内外辊与管坯内外壁双向压实。
1)实弯的优点是反弹小，成型准确，而且只要辊型准确，内角成型的R比较准确。
2)实弯的缺点是有拉伸/减薄效应。第一，实弯会使弯折处产生拉伸，拉伸效应使弯折线纵向的长度缩短; 第二，实弯弯折处金属会因拉伸而变薄。
2、空弯
空弯是通过外辊与管坯外壁的单向接触形成弯矩使带料弯折，空弯会使弯折线产生压缩，压缩效应使弯折线纵向伸长，弯折处金属出现堆积变厚，这就是空弯的压缩/增厚效应。
1)空弯的优点是可以在无法进行实弯时进行边长的弯折，比如方矩管的上边/侧边同步弯折和精整。空弯还可以弯折R<0.2t的内角而不致管壁发生断裂。
2)空弯的缺点是在上边/侧边同步空弯时，由于上辊和下辊同时产生压力，成型力容易超越临界点，造成边部失稳内凹，并且也会影响到机组稳定运行和成型质量。这也是方矩管和圆管空弯成型时不同的特点。
七、保存小技巧
1)首先，我们应选择一个适宜的场地或库房来作为方管的存放地点，应选择在清洁干净、排水通畅的地方，存放时不得与酸、碱、盐、水泥等对方管有侵蚀性的材料堆放在一起。
2)其次，在存放方管时我们要注意堆叠，在保证安全的情况下，注意垛底的垫高、坚固和平整这三个关键点，不同品种规格材质的分开存放，人工作业的不超过1.2m，机械作业的不超过1.5m，垛宽不超过2.5m。
八、检验标准
1)标志、包装检查：1.产品应有表示生产方向或安装方向的标志，应注明厂名、商标、产品标 记、颜色、批号几生产日期。2. 每批次产品合格证及装箱单。合格证上应有如下内容：公司名称；产品名称；产品规格；生产批号；检验结果及检验部门印章。 装箱单应有如下内容：公司名称；产品名称、颜色；产品记号；生产批号；产品数量；包装日期。
2)外观：1．表面不得有气泡、裂纹、结疤、拉裂和夹杂，不得有分层；2．表面允许有厚度公差一半范围内不大于方管最小厚度的下列缺陷：轻微麻点及局部的深麻点、小气泡、小拉裂、划伤、轻微划痕及轧辊压痕。允许有局部的蓝色氧化色。
3)尺寸及允许偏差：根据供应商的技术文件，质量证明文件 GB/T 702-2008
2.方管的分类
1.按方管生产工艺分类：
热轧无缝方管、冷拔无缝方管、挤压无缝方管、焊接方管。其中焊接方管又分为：(a)按工艺分——电弧焊方管、电阻焊方管(高频、低频)、气焊方管、炉焊方管(b)按焊缝分——直缝焊方管、螺旋焊方管
2.按方管材质分类：
普碳钢方管、低合金方管。
3.按方管断面形状分类：
(1)简单断面方管——方形方管、矩形方管
(2)复杂断面方管——花形方管、开口形方管、波纹形方管、异型方管。
4.按用途分类
管道用方管、热工设备用方管、机械工业用方管、化学工业用方管、船用方管、建筑工程用方管、钢结构用方管、特殊用途方管、装饰用方管、机床设备用方管、造船用方管、汽车用方管、钢梁柱用方管等。

5.按方管表面处理分类：
热镀锌方管、 电镀锌方管、涂油方管、酸洗方管
6.按方管壁厚分类：
超厚壁方管、厚壁方管和薄壁方管
7.按生产标准分类：
国标方管，日标方管，英制方管，美标方管，欧标方管，非标方管。
8.按力学性能分类：
钢材方管力学性能是保证方管最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于方管钢的化学成分和热处理制度。在方管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。因此，有高性能方管、中心能方管和低性能方管。
3.常用方管规格表及理论重量计算公式
方管的规格标示方法：主要是以边宽*边宽*管壁厚度表示。如16×16×0.4～1.5则标示边宽为16mm，管壁厚度为0.4-1.5mm。用口字型为标识符号。
规格表：




计算公式：4x壁厚x(边长-壁厚)x7.85 其中，边长和壁厚都以毫米为单位，直接把数值代入上述公式，得出即为每米方管的重量，以克为单位。如30x30x2.5毫米的方管，按上述公式即可算出其每米重量为：4×2.5x(30-2.5)x7.85=275×7.85=2158.75克，即约2.16公斤
当壁厚和边长都以毫米为单位时，4x壁厚x(边长-壁厚)算出的是每米长度方管的体积，以立方厘米为单位，再乘以铁的比重每立方厘米7.85克，得出即为每米方管以克为单位的重量。
4.焊接方管
一、简介
焊接方管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的方管。一般定尺6米。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备投资少，但一般强度低于无缝钢管。
二、制造工艺
焊接方管较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝方管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。
直径大或较厚的焊接方管，一般用钢坯料直接做成，而小焊管薄壁焊管只需要通过钢带直接焊接就可以了。然后经过简单抛光，拉丝就可以了。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。
三、应注意的质量问题
1)尺寸超出允许偏差：对焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
2)焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭接10～15mm，焊接中不允许搬动、敲击焊件。
3)表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
4)焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，必须使熔渣留在熔渣后面。

四、变形原因
焊接方管变形主要是焊缝收缩力大于母材强度造成的。
1)只有单面一条焊缝的，采用从中部开始分段退焊，即：第二段焊缝收弧在第一段起弧处。
2)采取较小的焊接线能量，(焊接线能量与电流大小成正比，而与焊接速度成反)，即：用较小焊接电流、较快的焊速。
3)有对称的两条、四条焊缝的，从一端开始焊，采用对称越前法两条交错焊。比方：第一次焊150mm长仃止，再焊对称方300mm，越过前面150mm，随后每次焊300mm，就每次越过150mm了。
五、焊接方管与无缝方管区别
1)无缝方管，是四方四角的钢管，由无缝钢管冷拔挤压成型的方型钢管。
2)焊接方管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的方管。
3)无缝方管的质量更好，价格更贵，焊接方管是通过把板材折弯，焊接起来的，焊接过程中有高温，高温会影响金属的组织，力学性能不如无缝钢管稳定。
4)焊接方管是一种空心方形截面型钢方管,也称为空心冷弯型钢.它是以热轧或冷轧带钢或卷板为坯料经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢。无缝方管除壁厚增厚外情况,其角部尺寸和边部平直度均达到甚至超过电阻焊冷成型方管的水平，R角的大小一般是壁厚的2倍-3倍之间。
5.镀锌方管
一、简介
镀锌方管是一种具以热轧或冷轧镀锌带钢或镀锌卷板为坯料经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的空心方形的截面型钢钢管；或将事先做好的冷弯空心型钢管再经热浸镀锌加工而成的镀锌方矩管。
二、用途
由于镀锌方管是在方管上进行了镀锌的处理，所以使得镀锌方管的应用范围较方管有了很大的拓展。其主要用于幕墙，建筑，机械制造，钢铁建设项目，造船，太阳能发电支架，钢结构工程，电力工程，电厂，农业和化学机械，玻璃幕墙，汽车底盘，机场等。
另外热镀锌方管具有良好的强度、韧性、塑性和焊接等工艺性能具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀锌方管可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；适用于一般加工如钻孔、切割、焊接、冷弯等工艺。热镀锌后的件表面光亮美观，可根据需求直接用于工程。
三、特性
1、具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中，锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面，它很难溶于水，故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后，则防蚀作用更理想。
2、具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；
3、由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；
4、由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；
5、钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工。
6、热镀锌后的件表面光亮美观。
7、纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。

四、镀锌方管与焊接方管的对比
镀锌方管鉴于是方管类别中最具有耐腐蚀性的之一，其本身两种材料的材质、生产工艺流程、及部分方管规格执行标准基本相似，由于镀锌方管是在焊接方管的基础上进行了热镀锌处理，因此镀锌方管其防护作用强于普通焊接方管，抗腐蚀能力强。可以说热镀锌方管整个结构由锌，形成致密的四元结晶体，此结晶体在钢板上形成一层屏障，有效的防止腐蚀因子穿透。耐腐蚀性来自锌层的障碍保护功能强。当锌在切边、刮痕及镀层擦伤部份作牺牲保护时，锌便形成不能溶解的氧化物层，发挥屏障保护功能。优越的性能使得镀锌方管的应用范围极其广阔，同时也促进了市场的拓展和需要。
焊接方管是方形管材的一种称呼，焊接方管也就是边长相等的的钢管。但焊接方管按照按生产工艺分：热轧无缝方管、冷拔无缝方管、挤压无缝方管。焊接方管是带钢经过工艺处理卷制而成，首先拆包，平坦，卷曲，焊接构成圆管，再由圆管轧制成方形管然后剪切成需要长度。圆管再由另外一道工序轧压形成方矩管，因为焊接方管是经过冷轧带钢形成，那么它是以Q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢。热轧特厚壁方管除壁厚增厚外情况,其角部尺寸和边部平直度均达到甚至超过电阻焊冷成型方管的水平。综合力学性能好，焊接性，冷，热加工性能和耐腐蚀性能均好，具有良好的低温韧性。
6.热镀锌方管与冷镀锌方管的区别
镀锌方管从生产工艺上是分为热镀锌方管和冷镀锌方管的。正是由于这两种镀锌方管的加工不相同也就造就了它们很多不同的物理和化学性质。总的来说它们在强度、韧性和机械性能方面都有很多的区别。接下来我们细说一下具体有哪些区别。
1.颜色区别
热镀锌方管在与阳光呈一定角度下颜色呈银白色。
冷镀锌方矩管在与阳光呈一定角度下冷镀锌方管颜色泛黄绿色、青白色或者略显七彩。
2.锌层厚度区别
热镀锌方管的内壁和外壁均有锌层附着，会有水纹和少许锌瘤，但整体锌层较厚，方管内外壁锌层厚度在70μm以上。
由于冷镀锌方管与热镀锌方管在镀锌工艺有很大的差别。冷镀锌方管的角棱部位容易产生”电烧”该部位颜色灰暗，锌层较厚。在阴角部位易形成电流死角产生欠电流区，该部位锌层较薄，冷镀锌方管内壁无锌层附着。冷镀锌方管整体无锌瘤、结块等现象，但整体锌层较薄，外壁锌层厚度在5μm-10μm。
3.外观区别
热镀锌方管外表与冷镀锌方管相比较稍微粗糙。
冷镀锌厚壁螺旋钢管外表比较光滑、明亮。
4.生产工艺不同
热镀锌方管
热镀锌方管：是在使用钢板或者是钢带卷曲成型后焊接制成的方管，并在这种方管的基础上将方管置于热镀锌池中经过一系列化学反响有形成的一种方管。热镀锌方管的生产工艺较为简单，且生产效率是很高的，品种规格也多，这种方管所需要的设备和资金很少，适合小型镀锌方管厂家的生产。
冷镀锌方管
而冷镀锌方管是在所用的方管上利用冷镀锌的原理来使方管具有防腐蚀的性能。与热镀锌不同冷镀锌涂料主要通过电化学原理来进行防腐，因此必须保证锌粉与钢材的充分接触，产生电极电位差，所以钢材表面处理很重要。
5.其他不同
1)热镀锌方管，耐腐蚀年限更久。因为热镀锌厚度通常都比冷镀锌的要厚，锌层更稳定。并且热镀锌方管都是内外都镀锌的，很多冷镀锌的方管或者圆管，内存是没有锌层的，很容易从内部生锈。
2)热镀锌锌层厚,防腐能力强,但是外观比较粗糙。
3)冷镀锌,外观好,亮度高,均匀,但是相较而言,防腐性能要差很多。
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