열간압연은 재결정 온도 이상에서 수행되는 압연 공정입니다. 이를 통해 강괴의 주조 구조를 파괴하고, 강재의 결정립을 미세화하며, 미세구조상의 결함을 제거하여 강재의 치밀한 구조와 향상된 기계적 특성을 얻을 수 있습니다. 이러한 개선은 주로 압연 방향에서 나타나며, 강재는 일정 수준까지 등방성을 잃게 됩니다. 또한, 주조 과정에서 발생하는 기포, 균열, 박리 현상 등도 고온 고압 조건에서 접합될 수 있습니다.
열연강관생산 공정: 열연 이음매 없는 강관의 생산 공정은 빌릿 예비 압연 준비, 튜브 블랭크 가열, 천공, 압연, 규격화 및 축소, 강관 냉각 및 마무리와 같은 몇 가지 기본 공정을 포함합니다. 오늘날 열연 이음매 없는 강관 생산에는 일반적으로 천공, 압연 및 직경 축소의 세 가지 주요 변형 공정이 있으며, 각 공정의 목적과 요구 사항은 다음과 같습니다.
열연강관 생산 천공
단단한 튜브 블랭크를 속이 빈 모세관으로 가공하는 것을 성형이라고 하는데, 이는 압연된 제품의 단면을 고리 모양으로 만드는 것을 의미합니다. 이 공정에 사용되는 장비를 천공기라고 합니다. 천공 공정의 요구 사항은 다음과 같습니다. 첫째, 천공된 모세관의 벽 두께가 균일하고, 타원형이 작으며, 기하학적 정밀도가 높아야 합니다. 둘째, 모세관의 내외면이 비교적 매끄러워야 하며, 흠집, 접힘, 균열 등의 결함이 없어야 합니다. 셋째, 천공 속도와 압연 사이클을 전체 생산 공정에 맞춰 조정하여 모세관의 최종 압연 온도가 압연 공장의 요구 조건을 충족해야 합니다.
2.1.2 열연강관 생산
두꺼운 모세관을 얇은 벽(완제품의 벽 두께에 가까운) 강관으로 변환하는 공정입니다. 이때 벽 두께는 고정되어 있다고 가정하고, 후속 공정의 직경 감소 및 경험식을 통해 강관의 벽 두께를 결정합니다. 이러한 공정을 압연기라고 합니다. 압연 공정의 요구 사항은 다음과 같습니다. 첫째, 두꺼운 모세관을 얇은 벽 강관으로 변환(벽 두께 감소 및 증가)할 때 강관의 평균 벽 두께가 높아야 합니다. 둘째, 강관의 내외부 표면 품질이 우수해야 합니다.
2.1.3 열연강관 생산 시 직경 감소(인장 감소 포함)
큰 원이 작은 원으로 줄어드는 과정을 사이징(sizing)이라고 하며, 이에 필요한 장비를 사이징(감소) 기계라고 합니다. 사이징 및 감소 공정의 요구 사항은 다음과 같습니다. 첫째, 특정 총 감소율과 작은 단일 프레임 감소율 조건 하에서 사이징의 목적을 달성할 수 있어야 합니다. 둘째, 강관의 외면 품질을 더욱 향상시켜야 합니다. 1980년대 후반에는 파이프 압연 공정을 폐지하고 천공 및 고정 감소 방식만을 사용하여 이음매 없는 강관을 생산하는 CPS(cross-rolling perforation and tension reduction, 교차 압연 천공 및 장력 감소의 약자) 방식을 시도한 사례가 있었습니다.
2.2 각 열간압연 공장의 생산 공정 특성
모세관 벽 두께 가공은 일반적으로 압연이라고 합니다. 파이프 압연은 강관 성형 공정에서 가장 중요한 공정 단계입니다. 이 단계의 주요 목표는 완제품 강관의 요구 사항에 따라 두꺼운 모세관 벽을 완제품 강관에 적합한 두께로 얇게 만드는 것입니다. 즉, 후속적인 크기 조정 및 축소 공정 중 벽 두께 변화를 고려해야 하며, 모세관 벽의 두께를 개선하고 내외부 표면의 품질 및 벽 두께의 균일성을 확보해야 합니다. 튜브 압연, 벽 두께 감소 및 연장 공정을 거친 튜브는 일반적으로 평관이라고 합니다. 튜브 벽 두께 감소 압연 방법의 기본 특징은 모세관 내부에 단단한 맨드릴을 삽입하고 외부 도구(롤러 또는 다이홀)를 사용하여 모세관 벽 두께를 압축하고 줄이는 것입니다. 변형 원리와 장비 특성에 따라 다양한 생산 방법이 있습니다. 일반적으로 열간 압연 장치는 압연기의 형태에 따라 명명됩니다. 파이프 압연기는 단일 스탠드형과 다중 스탠드형으로 나뉘며, 단일 스탠드형에는 자동 파이프 압연기, 아셀 압연기 등이 포함됩니다.
게시 시간: 2023년 6월 20일