不銹鋼管坯料在穿孔機上直接穿孔的工藝，適用于空心坯直徑大于100mm的孔。因為空心坯的內孔大于100mm時，預鉆孔的金屬消耗太大，影響擠壓不銹鋼管的經濟性。而內孔直徑大于100mm的空心坯，穿孔時采用的芯棒直徑比較大。因此，穿孔芯棒能承受壓力的剛性和穩定性增加，提高了穿孔芯棒承受極限穿孔力的能力。采用穿孔工藝時，不僅能獲得高質量的空心坯，同時提高了擠壓不銹(xiu)鋼管的成材率。
對于空心坯直徑超過150mm的孔，采用擴孔工藝是不合適的。因為在這種情況下，需要預鉆孔的直徑超過35mm,增加了金屬消耗。如果采用二次擴孔工藝，則又要影響機組的生產率。穿孔的空心坯規格與穿孔力和被加工的材料以及擠壓機的產品大綱有關。不同能力的穿孔機所采用的最大不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管坯料(liao)的尺寸如下：
穿孔(kong)機的(de)能力(li)／MN 9 12 20 25
坯(pi)料最大(da)直徑／mm 270 310 400 480
空心(xin)坯最大長(chang)度／mm 700 1000 1250 1400
穿孔時，為了(le)減小坯料與穿孔筒內襯之間的(de)間隙，坯料需經過預鐓粗工序，目的(de)是(shi)為了(le)提高(gao)穿孔后空心坯的(de)同心度和減小空心壞(huai)內孔的(de)彎(wan)曲度，此外(wai)還滿(man)足以下(xia)條件(jian)：
對于碳素鋼和合金鋼，坯(pi)料和穿(chuan)孔筒內襯直徑(jing)之差6~15mm;
對于不銹鋼和高合金鋼，坯料和穿孔筒內襯直徑之差2~3mm。
同時，還須考慮到在坯料(liao)裝入穿孔筒時，厚度(du)約為1mm的潤滑劑層(ceng)不(bu)被擦掉(diao)。
為了(le)使還(huan)料(liao)在穿孔筒內(nei)襯中的對中，經(jing)常把內(nei)襯做成不大的錐度（1：500).這(zhe)也便于在推出坯料(liao)時，空心壞能順利退出。
穿孔時的延伸系數 μpt 等于敦粗時的延伸系數 μf 和穿孔時的延伸系數 μp 的乘積：
μpt = μt μp (2 -11)
其中，每一個系(xi)數都被定義(yi)為坯料的(de)原始面積(ji)和(he)變形后的(de)面積(ji)的(de)比值。因此，可以通過工藝工具尺寸的(de)延伸系(xi)數完成(cheng)以下形式：
在預鉆孔坯料直接擴孔時，擴孔力可以按照實心坯料穿孔的公式計算，取低于其25%~30%的穿孔力。坯料在鐓粗和穿孔過程中，其長度發生兩次變化，鐓粗后坯料被壓縮變短，其期向減小的體積等于徑向增加的體積。穿孔之后，坯料長度變長，軸向增長的體積等于穿孔頭所穿出的整個內孔的體積。制定工藝制度時，可按下式確定鐓粗坯料的長度和穿孔后坯料的長度：Lp:
根據尼科波爾南方鋼管廠的經驗，在無對中的穿孔桿自由穿孔芯棒穿孔時，穿孔芯棒的強度安全系數的選擇不能小于4。在實心坯料進行穿孔時，影響穿孔后空心坯同心度和內孔彎曲度，進而導致在擠壓時影響到擠壓鋼管壁厚不均度極限值的重要參數是空心坯長度Lz與其內孔的直徑dz的比值。
一般情況下，為了確保空心坯的同心度和其內孔的直線度，將參數Lz/dz值限制在以下范圍內：對于實心坯料穿孔時，Lx/dx=5~7;碳鋼穿孔時為7; 不銹鋼穿孔時為5~6.
根據關于空心坯長度與其內徑之比對于321不銹鋼坯料穿孔后空心坯壁厚不均影響的試驗結果顯示，隨著Lx/dx的比值從4.4增大到6.1時，穿孔后空心坯的壁厚不均增大到15%.
當坯(pi)料(liao)和穿(chuan)孔(kong)(kong)筒內襯之間(jian)的(de)(de)間(jian)隙增大，而穿(chuan)孔(kong)(kong)前坯(pi)料(liao)又沒有充(chong)分(fen)鐓粗，穿(chuan)孔(kong)(kong)后空心坯(pi)的(de)(de)壁厚不均增大。如(ru)果(guo)間(jian)隙從3mm增大至15mm,則空心坯(pi)的(de)(de)壁厚不均提高到5%~15%.
當坯(pi)料鐓粗(cu)時，在(zai)金(jin)屬中(zhong)要達到(dao)為完(wan)全充(chong)滿間隙所(suo)足夠的單(dan)位壓(ya)力(li)，但又不(bu)能使(shi)工具超負荷。對于321不(bu)銹鋼，鐓粗(cu)最佳(jia)的單(dan)位壓(ya)力(li)值計(ji)算得(de)出為100~150MPa,否則，將使(shi)空心坯(pi)的壁厚不(bu)均(jun)增大。
采用圖2-29所示(shi)斷(duan)面(mian)形狀的(de)穿(chuan)孔頭作為實(shi)心坯料的(de)穿(chuan)孔工具(ju)時(shi)，得(de)到(dao)的(de)穿(chuan)孔空心坯的(de)壁厚不均較小。這已經在(zai)生產實(shi)踐中得(de)到(dao)證實(shi)。
坯(pi)料穿(chuan)孔時，穿(chuan)孔頭承(cheng)受最繁(fan)重(zhong)的工作條件，其工作帶和沿外(wai)徑的棱(leng)緣，即側面和端面的圓(yuan)角承(cheng)受最大的加熱和磨損（圖2-30),棱(leng)緣的磨損引起(qi)穿(chuan)孔空心(xin)坯(pi)的壁厚(hou)不(bu)均勻。而當(dang)這種棱(leng)緣磨損不(bu)均衡，甚至是單方面的磨損時，對產生空心(xin)坯(pi)壁厚(hou)不(bu)均勻的影(ying)響將特別嚴重(zhong)。
一般(ban)采用熱(re)穩定性好、鎢含量高(gao)的鋼(gang)(gang)來制造穿(chuan)孔(kong)頭(tou)，如3Cr2W8V、4Cr5W2VSi、35Cr5WMoSi、Ni12等鋼(gang)(gang)種，并(bing)用制造穿(chuan)孔(kong)芯(xin)棒的余(yu)料來制造。其用(yong)于穿孔不銹鋼坯料時，穿孔頭的(de)使(shi)用(yong)壽命不超(chao)過30~40次／只。
生產(chan)中，輪流地(di)利用(yong)安裝在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)芯棒上的成套穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭（由10~15個組成）是最有(you)效的。穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)芯棒采用(yong)不同的對(dui)中系統對(dui)空心坯(pi)(pi)壁厚(hou)不均有(you)影響。坯(pi)(pi)料經(jing)過定心的穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)墊鐓(dui)粗和(he)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)之(zhi)后，得(de)到的空心坯(pi)(pi)的壁厚(hou)不均最小。僅極少數(shu)空心坯(pi)(pi)的壁厚(hou)不均達到3mm.在(zai)這種情(qing)況下，空心坯(pi)(pi)長度L,與內徑d,之(zhi)比可以增大至7。
為了消(xiao)除穿(chuan)(chuan)孔頭側面和(he)端面棱緣的(de)(de)(de)不均勻磨損(sun)，減(jian)(jian)小穿(chuan)(chuan)孔空心(xin)坯的(de)(de)(de)壁厚不均，在(zai)現代化穿(chuan)(chuan)孔機上(shang)(shang)，采(cai)用了鐓粗桿和(he)穿(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)運動的(de)(de)(de)套管系統（圖2-31)。坯料(liao)鐓粗后(hou)，鐓粗桿不返回，而是繼續壓(ya)在(zai)坯料(liao)上(shang)(shang)，這(zhe)樣可以讓穿(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)精確地對準坯料(liao)中心(xin)，并減(jian)(jian)小穿(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)的(de)(de)(de)自由長(chang)度。
采用波(bo)狀的(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)進(jin)行穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時(shi)(shi)，實(shi)現了(le)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)對于穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)坯料的(de)附加定(ding)心。穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時(shi)(shi)借助于插在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)切口(kou)上的(de)彈簧，將穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)固定(ding)在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)桿上。
帶(dai)有穿孔桿在套(tao)管系統中(zhong)運動的穿孔機上的穿孔頭，其使用條件十(shi)分惡(e)劣，穩定性能(neng)良好(hao)的高鎢鋼制造，如4Cr5W2VSi和3Cr2W8V或H13等。
可(ke)以將穿(chuan)孔頭和高(gao)溫壞(huai)料的接觸表(biao)面(mian)(mian)做成有圓(yuan)弧倒棱的凹面(mian)(mian)（圖2-32)這樣(yang)可(ke)以保證在整個(ge)穿(chuan)孔周期中，潤滑劑均勻地進入(ru)變(bian)形(xing)區，以提高(gao)穿(chuan)孔后空心坯的質量。
加熱(re)溫度及其在坯料中(zhong)分布的均(jun)勻(yun)性對(dui)穿孔(kong)后空(kong)(kong)心坯壁厚不(bu)均(jun)的影響(xiang)試險表明：溫度從1160℃升(sheng)高到1225℃穿孔(kong)時，空(kong)(kong)心坯的平均(jun)壁厚不(bu)均(jun)值下(xia)降了(le)36.5%.這是(shi)由于(yu)穿孔(kong)力下(xia)降所致。
穿(chuan)孔前，不(bu)銹鋼管坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度應(ying)該是(shi)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)，但要(yao)做到(dao)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度絕對(dui)均(jun)勻是(shi)不(bu)現實(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。一般當(dang)坯(pi)料橫截面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)差不(bu)超過(guo)30℃時(shi)，得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)結果是(shi)可以令人滿意的(de)(de)(de)(de)(de)。這是(shi)由于加(jia)熱(re)到(dao)高(gao)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料在(zai)輸送(song)過(guo)程中，低溫(wen)(wen)區(qu)通過(guo)熱(re)傳導而使(shi)溫(wen)(wen)度得到(dao)補償(chang)。但在(zai)感應(ying)加(jia)熱(re)爐中加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料端(duan)部(bu)溫(wen)(wen)度降低，引起坯(pi)料在(zai)長(chang)度上，尤其(qi)是(shi)端(duan)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)差增大時(shi)，會導致穿(chuan)孔后空心坯(pi)壁(bi)厚不(bu)均(jun)和內孔彎(wan)曲度增加(jia)。
此外，穿(chuan)孔頭的形狀不正確，穿(chuan)孔頭和(he)穿(chuan)孔對(dui)中模(mo)的間(jian)隙不當(dang)等，都會導致空(kong)心(xin)坯壁厚不均或內孔彎(wan)曲(qu)。但當(dang)穿(chuan)孔頭帶(dai)有導向的尖(jian)頭時，可以減小空(kong)心(xin)坯偏心(xin)或內孔彎(wan)曲(qu)缺(que)陷(xian)。
采用帶有(you)定(ding)(ding)心(xin)孔的(de)(de)(de)實心(xin)坯(pi)料(liao)穿孔，也可以(yi)提高(gao)穿孔后(hou)空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)(de)(de)同(tong)心(xin)度和內孔的(de)(de)(de)平直度。定(ding)(ding)心(xin)孔的(de)(de)(de)直徑大小與穿孔頭頭部(bu)導向(xiang)尖的(de)(de)(de)直徑相匹配，定(ding)(ding)心(xin)孔的(de)(de)(de)深度為(wei)不(bu)銹鋼管坯(pi)料(liao)上部(bu)端(duan)面(mian)起1/4~1/3坯(pi)長。這(zhe)是由(you)于在坯(pi)料(liao)穿孔的(de)(de)(de)不(bu)穩(wen)定(ding)(ding)階段，定(ding)(ding)心(xin)孔的(de)(de)(de)導向(xiang)作用對(dui)穿孔后(hou)空(kong)心(xin)壞的(de)(de)(de)質(zhi)量起到事半功倍的(de)(de)(de)效果(guo)所致。
