Warmwalzen ist ein Walzprozess oberhalb der Rekristallisationstemperatur. Dadurch wird die Gussstruktur des Stahlblocks zerstört, das Stahlkorn verfeinert und Gefügefehler werden beseitigt. Dies führt zu einem dichteren Stahlgefüge und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Diese Verbesserung zeigt sich hauptsächlich in Walzrichtung, sodass der Stahl bis zu einem gewissen Grad nicht mehr isotrop ist. Blasen, Risse und Unebenheiten, die beim Gießen entstanden sind, können unter hohen Temperaturen und Drücken beseitigt werden.
warmgewalztes StahlrohrProduktionsprozess: Der Produktionsprozess von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren umfasst mehrere grundlegende Prozesse wie die Vorverarbeitung des Rohlings, das Erhitzen des Rohrrohlings, das Lochen, Walzen, Kalibrieren und Reduzieren sowie das Abkühlen und die Endbearbeitung des Stahlrohrs. Im Allgemeinen gibt es heutzutage drei Hauptumformprozesse bei der Herstellung von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren: Lochen, Walzen und Reduzieren des Durchmessers. Ihre jeweiligen Prozessziele und Anforderungen sind:
Durchstechen der Produktion von warmgewalzten Stahlrohren
Die Umwandlung eines massiven Rohrrohlings in eine Hohlkapillare kann als Formgebungsprozess verstanden werden, d. h. das Walzen des Rohlings wird zu einem Ring geformt. Die dafür benötigte Vorrichtung wird als Locher bezeichnet. Die Anforderungen an den Lochprozess sind: Erstens muss die gelochte Kapillare eine gleichmäßige Wandstärke, geringe Elliptizität und hohe geometrische Präzision aufweisen; zweitens müssen die Innen- und Außenflächen der Kapillare relativ glatt sein und dürfen keine Narben, Falten, Risse oder andere Defekte aufweisen; drittens müssen die Lochgeschwindigkeit und der Walzzyklus so gewählt werden, dass sie mit dem Produktionsrhythmus der gesamten Anlage abgestimmt sind und die Endwalztemperatur der Kapillare den Anforderungen des Walzwerks entspricht.
2.1.2 Herstellung von warmgewalzten Stahlrohren
Die dickwandige Kapillare wird in ein dünnwandiges Stahlrohr (nahe der Wandstärke des Endprodukts) umgewandelt. Die Wandstärke des Stahlrohrs kann als fest angenommen werden, d. h. sie wird in diesem Prozess anhand der nachfolgenden Durchmesserreduzierung und einer empirischen Formel bestimmt. Diese Anlage wird als Walzwerk bezeichnet. Die Anforderungen an den Walzprozess sind: Erstens muss beim Umformen der dickwandigen Kapillare in ein dünnwandiges Stahlrohr (Wandreduzierung und -verlängerung) eine hohe durchschnittliche Wandstärke des Stahlrohrs gewährleistet sein; zweitens muss das Stahlrohr eine gute innere und äußere Oberflächenqualität aufweisen.
2.1.3 Durchmesserreduzierung (einschließlich Spannungsreduzierung) bei der Herstellung von warmgewalzten Stahlrohren
Der große Kreis wird zu einem kleinen Kreis verkleinert, dieser Vorgang wird als Kalibrieren bezeichnet. Die zugehörige Anlage ist eine Kalibriermaschine. Die Anforderungen an den Kalibrier- und Reduzierprozess sind: Erstens muss das Kalibrierziel unter den Bedingungen einer bestimmten Gesamtreduktionsrate und einer geringen Einzelreduktionsrate erreicht werden. Drittens muss die Oberflächenqualität der Stahlrohre weiter verbessert werden. Ende der 1980er Jahre gab es den Versuch, das Rohrwalzverfahren abzuschaffen und stattdessen nahtlose Stahlrohre ausschließlich durch das Verfahren des Durchstechens mit fester Reduktion herzustellen (CPS, die englische Abkürzung für Cross-Rolling Perforation and Tension Reduction).
2.2 Die Merkmale des Produktionsprozesses jedes Warmwalzwerks
Die Wanddickenbearbeitung von Kapillarrohren wird üblicherweise als Walzen bezeichnet. Das Walzen ist der wichtigste Prozessschritt bei der Stahlrohrformung. Hauptaufgabe dieses Schrittes ist die Reduzierung der Wandstärke des dickwandigen Kapillarrohrs auf ein für das fertige Stahlrohr erforderliches Maß. Dabei muss die Wanddickenänderung während der nachfolgenden Kalibrier- und Reduzierungsprozesse berücksichtigt werden. Zudem ist es wichtig, die Qualität der Innen- und Außenflächen sowie die Gleichmäßigkeit der Wandstärke zu verbessern. Rohre nach dem Walzen, der Wanddickenreduzierung und der Streckung werden im Allgemeinen als glatte Rohre bezeichnet. Das Grundprinzip des Walzverfahrens zur Wanddickenreduzierung besteht darin, einen starren Dorn in das Kapillarrohr einzupressen und die Wandstärke mithilfe eines externen Werkzeugs (Walze oder Matrize) zu reduzieren. Je nach Umformprinzip und Anlagencharakteristik existieren verschiedene Produktionsmethoden. Üblicherweise wird die Warmwalzanlage nach ihrer Bauart benannt. Die Rohrwalzwerke werden in Ein- und Mehrgerüstwalzwerke unterteilt, wobei zu den Eingerüstwalzwerken unter anderem automatische Rohrwalzwerke und Assel-Walzwerke gehören.
Veröffentlichungsdatum: 20. Juni 2023