无缝钢管穿孔——斜轧穿孔

穿孔是无缝钢管生产的成形工序，其任务是将实心的圆管坯（Billet） 在高温下穿制成空心的毛管（Hollow Shell）。这道工序的质量直接决定了产品的壁厚精度、表面质量和成材率。

目前世界上主流的穿孔工艺是斜轧穿孔。

斜轧穿孔的基本原理 (Mannesmann Process)

斜轧穿孔由德国曼内斯曼兄弟于1885年发明，其原理巧妙利用了金属的天然塑性。

1. 主要设备：

两个同向旋转的轧辊：两个轧辊的轴线相对于轧制线（管坯前进方向）倾斜一个特定的角度（通常为6°~12°），且交叉布置。

顶头（Piercing Plug）：位于两个轧辊之间，轧制线的中心线上。

2. 工艺流程：

加热：将实心圆管坯在环形加热炉中加热到高温（通常为1200℃~1280℃，视钢种而定），使其处于良好的热塑性状态。

咬入：加热后的管坯被轧辊咬入。由于轧辊是倾斜的，它们会给管坯一个螺旋前进的运动（既旋转又前进）。

穿孔：在轧辊的压缩和带动下，管坯中心区域承受强烈的交变应力，导致金属组织疏松。同时，金属在前进过程中遇到固定不动的顶头。在轧辊压力和顶头的共同作用下，管坯中心被“撕裂”并穿透，形成空腔。

成形：顶头对穿孔后的金属进行碾轧，使毛管的内外表面变得光滑，壁厚得到调整和控制。

抛出：穿制完成的毛管从轧辊另一端螺旋抛出，进入下一道工序（如轧管）。

3. 技术特点：

优点：生产效率高，产量大，是当今主流的穿孔方法。

缺点：由于是“撕裂”效应，容易在毛管内表面产生一种叫做“曼内斯曼效应”的固有缺陷——螺旋状分布的内部裂纹和壁厚不均。这对后续工序的调整和顶头、导板的质量提出了很高要求。

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