シームレスパイプ製造入門
鋼管は長くて中空の管で、主に製品をある場所から別の場所に運ぶために使用されます。 それらは主に、溶接パイプまたはシームレスパイプのいずれかをもたらす2つの異なる製造方法によって製造されます。 どちらの製造方法でも、生の鋼は最初に、より実用的な出発形態（ホットビレットまたはフラットストリップ）に鋳造されます。 次に、高温の鋼ビレットをシームレスパイプに伸ばすか、平らな鋼ストリップの端を押し付けて溶接でシールすることにより、パイプになります。 この記事では、シームレスパイプ製造に関連するさまざまな方法について説明します。
マンドレルミルプロセス
マンドレルミルプロセスでは、中実の丸鋼ビレットが使用されます。 ビレットは回転炉床炉に投入されます。 ビレットが回転炉床炉から排出された後、その端に小さな穴が開けられます。 このくぼみは、回転ピアシングを支援するための開始点として機能します。
ロータリーピアシングは、予熱したビレットを2つの樽型ロール間で高速でクロスロールする非常に高速で動的な圧延プロセスです。 クロスローリングは、ビレットの中心に高い引張応力を引き起こします。 ピアサーロールの設計により、金属はロールに沿って、プロセスを終了するときにピアサーポイント上を流れます。 ピアサーポイントは、回転プロセスからパイプシェルが形成されるときに金属がその上を流れることができるように設計された高温の水冷合金ツールです。 ピアスパイプシェルが製造されると、すぐにフローティングマンドレルミルに移されます。
フローティングマンドレルミルは、16個のロールと1セットのマンドレルバーを使用する8個のローリングスタンドで構成されています。 これらのマンドレルバーは、穴の開いたパイプシェルに挿入されてから、マンドレルミルに運ばれ、中間サイズのパイプシェルに巻かれます。 マンドレルバーを内側にした状態でパイプシェルをマンドレルミルに通すメカニズムは、マンドレルバーセットの結果の寸法に基づいて、中間標準外径（OD）と制御された壁厚を作成するためのコントロールとして機能します。
次に、マンドレルミルシェルを再加熱炉で再加熱して、最終圧延プロセスを完了し、最終的な寸法と微細構造の品質を得ることができます。 再熱炉を出ると、チューブは高圧水スケール除去を受け、再熱炉で形成された酸化鉄スケールを除去します。 きれいでスケールのない表面は、良好な表面品質のために重要です。
パイプシェルは、ストレッチミルによって指定された寸法にさらに縮小されます。 その後、パイプはカットオフメカニズムに運ばれ、そこで所定の長さにカットされます。 その後、これらのパイプは束ねられ、出荷前に後続の仕上げおよび検査作業に送られます。
マンネスマンプラグミルプロセス
マンネスマンプラグミルプロセスは、マンドレルミルプロセスと多少似ていますが、マンドレルミルの代わりに圧延プラグミルが大きく異なります。
ローリングプラグミルでは、円錐形のロールのペア（一方が他方の上に配置されている）が、材料の流れと反対方向に動作します。 円筒形のマンドレルが内部にある厚肉の中空パイプシェルは、プラグミルロールに向かって案内されます。 ワークパスのテーパー部分で把持されるとすぐに、小さな材料波が中空パイプシェルからせん断されます。 この波は、作業パスの平滑化部分によってマンドレルの目的の壁の厚さに鍛造され、中空パイプシェルとマンドレルはロールが回転しているのと同じ方向に、つまりローリングとは反対の方向に後方に移動します。それらはロールのアイドラーパスに到達し、解放されます。 中空パイプシェルが回転すると、ロール間で再び前方に押し出され、新しいローリングサイクルが始まります。
押し出しプロセス
押し出しは、通常は丸いビレットであるワークピースをより小さな断面積のダイに強制的に流して、新しい断面にワークを形成する金属成形プロセスです。 押し出されるパーツの長さは、ワークピース内の材料の量と押し出されるプロファイルによって異なります。 この方法で多くの断面が製造されます。
ダミーブロックに取り付けられたマンドレルを使用して、パイプを直接押し出すことができます。 ラムが押し出しを形成するために力を加える軸に平行に、ワークを通して穴が作成されます。 マンドレルはこの穴の中にはめ込まれています。 操作が開始されると、ラムは強制的に前進します。 押し出された金属はマンドレルとダイ表面の間を流れ、部品を形成します。 金属押し出しの内部プロファイルはマンドレルによって形成され、外部プロファイルは押し出しダイによって形成されます。
