一、項目簡介高精度冷拔精密鋼管是一種(zhǒng)新型高(gāo)技術(shù)節能(néng)產品。近年來,采用本(běn)項技術生產的精密鋼(gāng)管已廣泛地應用於國內液壓、氣動(dòng)缸,煤炭井下支架(支柱),石(shí)油泵管,千斤頂等製造領域。高(gāo)精度冷拔精密鋼管的推廣應用對(duì)節約鋼材,提高加工工效,節約能源,減少液(yè)壓缸、氣缸加工設備投資有重要意義。該項技術於1991年11月通過冶金部、安徽省科委組織的(de)專家鑒定,1992年12月通過江蘇省科委(wěi)組(zǔ)織的專家(jiā)鑒定。該項技術被國(guó)家(jiā)科委列入以(93)國科發成字500號文下達的(de)《國家科技成果重點推廣計(jì)劃》項目指南中,編號為I4-1-4-21。二、產品特點所謂高精度冷拔管是指內、外徑(jìng)尺寸精度(公差範圍)嚴格,內(nèi)外表麵光潔度、圓度、直度良好,壁厚均勻的精密鋼管。該產品經稍(shāo)加珩磨後,可(kě)直接用作液(yè)壓、氣動缸缸(gāng)體(tǐ)管。而傳統的液壓、氣動缸缸(gāng)體管的生產工藝,是用熱軋無縫鋼管,采用鏜孔──滾壓聯合的切(qiē)削工藝(yì),生(shēng)產過程中(zhōng),大量金屬被切成切(qiē)屑浪(làng)費(fèi)了,同時(shí)還消耗大量電能。隨著我國工業技術的發展(zhǎn),液壓缸技(jì)術得到廣(guǎng)泛的應用(yòng),據不完(wán)全統計,全國每年需要各種規格的液壓缸體約380萬米,沿(yán)用(yòng)老的工(gōng)藝技(jì)術(shù)生產液壓缸體,已很難適應生產發展的(de)需要。采用新技術、冷拔方(fāng)式生產高精度冷拔(bá)管──液壓缸體與傳統的切削工藝比較,具(jù)有以下特點: (1)生產效率高:用傳(chuán)統的方法生產(chǎn)一根內徑420毫米,12米長的缸筒需154小時,用冷拔(bá)方法(fǎ)生產隻需4分鍾。 (2)正品率高:由(yóu)於鏜孔的滾壓頭兼起導向作用,在切削過程中,毛坯管由於自重產生撓度,致使滾壓頭和鏜(táng)刀走偏,造成廢品。正(zhèng)品(pǐn)率隻能達到60%左右,而用冷拔方法生產,正品率可達95%以上。 (3)金屬利用率高:用傳統的鏜孔方法製造(zào)缸體,金屬利用率隻有50-70%。用拉拔方法(fǎ)生產時(shí),金屬不但不(bú)被切削成(chéng)鐵末,反而可以得到30%的延伸,金屬利用率可達95%。 (4)能改善成品管(guǎn)金屬的機械性能:用拉拔(bá)方法生產,使毛坯得(dé)到30%以上的塑性(xìng)變形,由於加工硬化而使(shǐ)成品管金屬的強度限大為提高。一般在(zài)成品管內層強度限提高達60%。高精度冷拔(bá)管是用無縫熱軋鋼(gāng)管、直縫焊管為坯料,經過化學處理後在專用冷拔機上,通過特種變(biàn)形原理設計的(de)模具(jù)進行拉拔,生產出(chū)高精度管。其尺寸精度達H10~H8,直線度達0.35~0.5mm/m,表麵粗糙度達Ra1.6-0.4。生產工藝流程如下:進料(liào)——外觀檢查——機械清理——機械清理——退火——矯直——管頭加工——酸洗——中和——水 洗——鱗 化——皂(zào) 化——拉 拔——檢 查——切定尺——珩 磨——端部加工(gōng)——矯 直——總裝——試壓——裝 箱三、技(jì)術指標該技術所生產(chǎn)的高精度冷拔管的主要技術指標已達到或(huò)部分超過國家標準GB8713--88和國際標準ISO4394/I-1980(E) 的要求。詳(xiáng)見下表: 主要(yào)技術指標與標準對照表項(xiàng)目 實際達到 GB8713-88 ISO4394/I 內徑尺寸(cùn)公差 H8 H9 H10 H8 H9 H10 H8 H9 H10 直 線 度 0.3/1000 A: 0.3/1000 A: 0.5/1000 B:1/1000 B:1/1000 C: 1.5/1000 C: 1.5/1000 壁厚偏(piān)差 ±5%壁厚 ±10%壁(bì)厚(hòu) ±10%壁厚圓度 0.04 無規定 無規定四、產品開發采用“高精度冷拔鋼管技術”冷拔後的精密鋼管可直接用作氣動缸(gāng)筒(煙台、青島、肇慶等國內氣(qì)動元件廠(chǎng)已大量使用)。根據液(yè)壓(yā)缸的特(tè)殊要求,可配套國產珩磨機除去冷拔(bá)管的磷化層和(hé)提高精度,珩磨量一般隻有0.2mm。這種管材(cái)被徐州工程機械集團徐州液壓件廠(chǎng)大批量采用生產液壓缸(1998年用了1000多噸)並隨其主(zhǔ)機打入國際市場(chǎng)。采用本項技術開發成功的石油泵(1200mm硬活塞,6300mm行程)筒管,取代了同類進口管,被(bèi)大港油田大港(gǎng)石油機械(xiè)廠(850噸/1998年)用(yòng)於從美國引進(jìn)技術和關鍵設備建成的API整筒抽油泵生產線(xiàn),其產品達到ASTM-A513-84a標準。自1989年開始,采用本項技術的企業已先後向國內煤(méi)炭機械廠大批(pī)量提供了(le)高精度冷拔27SiMn鋼管。五、本項技術的應用前景 1)宏觀市場鋼管是(shì)經(jīng)濟(jì)建設中重要的原材料之(zhī)一,素有工業“血(xuè)管”之稱。精密鋼管廣泛地被(bèi)用作機(jī)械工業用管(主要是液壓與氣動缸體管、液壓輸油管、汽車傳動軸管和半軸(zhóu)套管(guǎn)、軸承鋼管、皮帶傳送托輥管、印染輥管(guǎn)等)、石油地質工業用管(guǎn)(油泵管、鑽探(tàn)管、油管、套管、鑽杆等)、化工用管(guǎn)(石油裂化管、化肥用高壓管、化工設備及(jí)管道用管)、電(diàn)站(zhàn)鍋爐和熱交換器管等。隨著我國經濟建設的不斷發展和技術的不斷進步(bù)、精密鋼管的應用範圍會不斷(duàn)擴大、需求量也(yě)會越(yuè)來越大(dà)。據(jù)內部資料(liào),德國(guó)曼內斯曼生產(chǎn)的(de)冷拔精密管材在其國內售價在4萬元人民幣/噸,因此在解決好坯管材(cái)質、規格、質量(liàng)情況下,開拓精密鋼管國際市(shì)場,出口創匯的潛力很大。從原料市場(chǎng)來看,我國已基本形成東北鞍鋼,西北包頭,華(huá)北天津,華東上海,西南成都和中南衡陽的(de)六大無縫鋼(gāng)管生產基地。我國直縫焊管機組已近1600套,1986年以來引進了200多套,φ219mm以上的大中口徑直縫焊(hàn)管機組已有18套,其中廣東番禹(yǔ)焊管廠(chǎng)φ320機組,張家口寧遠鋼廠的φ114機組,徐州光環公司中的φ219機組,寶雞鋼管廠的φ426機組,錦西鋼管廠的φ508機組等,可(kě)以生產油井管、輸送管、機械用管等(děng)高檔次產(chǎn)品,將是生產DOM機械用管可靠(kào)的焊管坯供應商。目前我(wǒ)國還沒有專業化的精(jīng)密鋼管生產廠,我們(men)可借鑒國際鋼管企(qǐ)業的一(yī)些建(jiàn)廠模式和(hé)經驗。日本是一個鋼管出口大國,其鋼管質量(liàng)居世界首位。日本六大(dà)鋼(gāng)鐵公司中有四個(新日(rì)本鋼鐵、住友金屬工業、日本鋼管(NKK)和川崎鋼鐵)都生產鋼管。日本丸一鋼(gāng)管公司是一個比較大的(de),但不能自供原料的鋼(gāng)管公司,年產118.8萬(wàn)t鋼(gāng)管(guǎn),產品(pǐn)有鍍鋅管、異型管(guǎn)、機械用管、標準輸氣輸水管等。位於大(dà)阪(bǎn)的原田鋼管公司年產(chǎn)1.2萬t液壓缸筒等精密鋼管,主(zhǔ)要生產(chǎn)手段是冷拔。總部位於大阪的片倉鋼管公(gōng)司(sī)建有世界最大的700噸冷拔機,在大阪、廣島(dǎo)和東京都建(jiàn)有精密(mì)鋼管生產廠,年產4.92萬t精密鋼管(guǎn)。 2)行業需求(1)工程液壓機械:如液(yè)壓汽車吊、挖掘(jué)機、推土機、叉車等。(2)煤礦井下(xià)液壓支架:目前全國生產井下液壓支架的企(qǐ)業有48家,高精(jīng)度冷拔管的總需求量約為120萬米(mǐ)。(3)水電站閘門啟閉機、模板機,特(tè)別是長江三峽工(gōng)程在(zài)今後十年的需求很大。(4)建築機械:高空作業升降機械,一般建築的施工修繕也離不開液壓機械。(5)石油地質管:全國各(gè)油(yóu)田每(měi)年需抽油泵(bèng)3萬台以上,年消耗高精(jīng)度管20—40多萬米、此外還可用本項技(jì)術精(jīng)整各類鑽杆。(6)兵器工業:軍工部門現在用旋壓方(fāng)法加工槍炮管,旋壓(yā)方法生產率低而成本高,用(yòng)冷拔方法(fǎ)生產則更(gèng)為合(hé)適。(7)軸承(chéng)行(háng)業:目前滾動(dòng)軸承座圈的生產,以(yǐ)圓(yuán)鋼為原(yuán)料,切片後經(jīng)衝壓製(zhì)成。大軸承座圈還將實心(xīn)棒(bàng)料掏空來製作,金屬利(lì)用率不(bú)到40%,迫切需要高精度、軸承鋼厚壁管材。(8)汽車工(gōng)業:95年傳動軸用(yòng)精密管6000噸,半軸套(tào)管1萬噸和各種輸油(yóu)管等(děng)。(9)航空工業:鋁合金(jīn)飛機起落架管和厚壁鋼管(guǎn)等。(10)千(qiān)斤頂行業:我國千斤頂製造有相當實力,出口創匯(huì)前景可觀。各生產企業目前千斤頂缸多采用實心棒料加工,生產效益低,材料(liào)浪費高,對高精度冷拔管需求迫切。 (11)其他領域:各種印染(rǎn)輥、輥道托輥用管、不鏽鋼管、鋁管、銅管、異型管及內外複合管等等均可采用本項技術生產。五(wǔ)、經濟效(xiào)益分(fèn)析 1)、成功範(fàn)例高精度冷拔生產精密鋼管技術在八十年代末才(cái)在國內推廣應用,采用(yòng)這(zhè)項技術的企業(yè)多都取得了較好的效益。以江蘇(sū)無錫某鄉鎮企業為例,該企業在1992年采用這項技術,投資650萬元(yuán)建(jiàn)立了高(gāo)精度冷拔鋼管廠,員工60人(多為農民合同工),截止到1999年底已獲得稅後利潤2400萬元,固定資產已達1300萬元。 2)、原料和成品管價格國內無縫鋼管價格在4200~5200元/噸,直縫焊管價格在2900~3600元/噸。高精度冷拔主要產品:液(yè)壓、氣動缸體管,DOM管,汽車、拖拉機、摩托(tuō)車用小口徑精(jīng)密鋼管(guǎn),煤炭井下(xià)支柱管(guǎn),石油地質用管,根據品種規格;價格在9000~1300元/噸。 3)、投資(zī)回報分析(xī)以建(jiàn)造二台拔機、生產綱領為(wéi)4000噸冷拔精密管能力(lì)的生產線概算,項目總投資額約1000萬元人民幣。以建(jiàn)造一台拔機、生產綱領為2000噸冷拔精密管能力的生產(chǎn)線概(gài)算,項(xiàng)目總投資額約850萬元人民幣。按毛坯管5000元/噸、成品管售價平均按9500元/噸計算。按方案(1)建兩台(tái)拔機,達(dá)產後年產4000噸冷拔精密管,銷售收入3800萬元,實現利潤640萬(wàn)元(保守地按一(yī)噸1600元利潤計算)。投(tóu)資回收期為2.5年(從投資年份計算)。按方案(2)建一台拔機,達產後年產2000噸冷拔精密管,銷售收入1900萬元,實現利潤320萬元(yuán),投資回收期為3年(從投資年份(fèn)計算)。 4)、生產規模,人員和廠房(fáng)(以建造一台(tái)300噸(dūn)冷拔機的生產線為例) A、生(shēng)產綱領以一台300噸高精度冷拔生(shēng)產線建成投產,工藝穩定,規格齊全後,年產成品管Φ63~Φ300mm、最長12米的精密管材2000噸,約5萬米。 B、設備組成高精度液壓冷拔機,退火熱處理裝置,坯管化學處理設備,矯直設備,模具及加工設(shè)備(bèi),測試設備,起重運輸設備,電力係統等。設備投資約(yuē):750萬元。其中300噸高精度冷拔機(jī)造價:345萬元,該(gāi)設備全液壓(yā)驅動、實現PLC自動控製,裝機容量270KW。退火電爐:65萬(wàn)元。珩磨機:48萬元。 C、人員組成生產(chǎn)人員39人,工藝技術人員5人,管理人員3人,銷售人員(yuán)7人,輔助人員6人,合計60人 D、廠(chǎng)房麵(miàn)積 2052M2(18×114M2)的生產車間;車間一端建設324M2(6×18×3)附房作為綜合辦公室。另外(wài)再建立500M2毛坯料(liào)的存放工棚。六、合作方式 1、技術(shù)轉讓及合同服務(wù)費一般55~75萬元。 2、交鑰匙工(gōng)程(高精度(dù)液壓冷拔機設(shè)計製造,輔助設備的選型(xíng))費(fèi)用為650~750萬元。合作(zuò)合(hé)同生效後,8-10個月內完成(chéng)工廠規(guī)劃、流程設計、設備(bèi)製造和廠房建設。二個月內完成設備安裝、調試。合作方式:七、獲獎情況 1995年獲得冶金部科學技術進步獎(三等)。 1996年獲得北京市科學技術進步獎(二等)。 1997年列入國(guó)家“八五(wǔ)”科技成果匯編。