斜轧

冶金工程学术语

斜轧是介于纵轧和横轧之间的一种轧制方式。轧件在旋转方向相同、纵轴线相互交叉（或倾斜）的两个或三个轧辊之间沿自身轴线边旋转、边变形、边前进的轧制。斜轧主要用于管材的穿孔轧制（见无缝管生产）、钢球的周期断面轧制。

钢管斜轧理论

斜轧方法已经在无缝钢管的生产过程中得到广泛应用，它除了应用在穿孔这个主要工序之外，还应用在轧管、均整、定径、延伸、扩径和旋压等基本工序中。斜轧与纵轧和横轧不同之处主要表现在金属的流动性上。纵轧时金属流动的主要方向与轧辊表面的运动方向相同，横轧时金属流动的主要方向与轧辊表面的运动方向相同，斜轧则处与纵轧与横轧之间，变形金属的流动方向与变形工具轧辊的运动方向成一角度，金属除了前进运动外，还有绕本身轴线的转动，作的是螺旋前进运动。生产中所用的斜轧机有二辊和三辊两种系统。

无缝钢管生产中穿孔工艺

当今无缝钢管生产中穿孔工艺更加合理，穿孔过程实现了自动化，斜轧穿孔整个过程可以分为3 个阶段：

1.不稳定过程。管坯前端金属逐渐充满变形区阶段，即管坯同轧辊开始接触到前端金属出变形区，这个阶段存在一次咬入和二次咬入。

2.稳定过程。这是穿孔过程主要阶段，从管坯前端金属充满变形区到管坯尾端金属开始离开变形区为止。

3.不稳定过程。为管坯尾端金属逐渐离开变形区到金属全部离开轧辊为止。

稳定过程和不稳定过程有着明显的差别，这在生产过程中很容易观察到的。如一只毛管上头尾尺寸和中间尺寸就有差别，一般是毛管前端直径大，尾端直径小，而中间部分是一致的。头尾尺寸偏差大是不稳定过程特征之一。造成头部直径大的原因是：前端金属在逐渐充满变形区中，金属同轧辊接触面上的摩擦力是逐渐增加的，到完全变形区才达到最大值，特别是当管坯前端与顶头相遇时，由于受到顶头的轴向阻力，金属向轴向延伸受到阻力，使得轴向延伸变形减小，而横向变形增加，加上没有外端限制，从而导致前端直径大。尾端直径小，是因为管坯尾端被顶头开始穿透时，顶头阻力明显下降，易于延伸变形，同时横向展轧小，所以外径小。

生产中出现的前卡、后卡也是不稳定特征之一，虽然3 个过程有所区别，但它们都在同一个变形区内实现的。变形区是由轧辊、顶头、导盘构成。

分类

斜轧成形分3类：

1.无缝钢管生产中应用的斜轧，包括斜轧穿孔、斜轧延伸、均整和斜轧定径；

2.孔型斜轧，其特点是轧辊表面上带有变高度、变螺距的轧槽，能轧制出长度上变断面的回转体产品，如钢球轧制，丝杠轧制等；

3.仿形斜轧，它借助于液压或机械的仿形板控制三个旋转的锥形轧辊，作相对于轧件中心的径向运动以完成变断面轴的轧制。仿形斜轧主要用来生产比较长的变断面轴产品，如纺织锭杆、刀剪、手术器械等毛坯料。

计算方法

斜轧过程中金属处于明显的三向应力也三向应变状态。这种空间应力应变状态和简化成平面问题或者轴对称问题来分析求解，都会产生很大误差，按三维为题求解，在数学处理上又遇到很大困难。因此斜轧单位压力的理论计算方法尚未获得很好的解决。实际中广为应用而又接近实测值的斜轧穿孔单位压力理论计算方法仍然是纵轧公式。

借用纵轧公式计算斜轧问题看起来是不合理的，但是，如果把斜轧看出成是一种连续的纵轧过程还是有道理的。利用纵轧公式计算斜轧穿孔单位压力，比较由于斜轧时三向应力状态所产生的计算唔哈，可借助于投产期间获得的一些实验系数加以修正。

对此，可借用此公式进行单位压力运算。

毛管缺陷

无缝钢管生产中的穿孔工序是将实心的管坯穿成空心的毛管。穿孔作为金属变形的第一道工序，由于穿出的管子壁厚较厚、长度较短、内外表面质量较差，因此称作毛管。如果在毛管上存在一些缺陷，经过后面的工序也很难消除或者减轻。所以在无缝钢管生产中的穿孔工序起着十分重要的作用。