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銹(xiu)鋼管坯料的尺寸如下：
穿孔機的能力／MN 9 12 20 25
坯(pi)料最大直徑／mm 270 310 400 480
空心坯最大長度／mm 700 1000 1250 1400
穿(chuan)孔時，為了減小坯(pi)料(liao)與穿(chuan)孔筒內襯(chen)之間(jian)的(de)間(jian)隙，坯(pi)料(liao)需(xu)經過預(yu)鐓粗工序，目的(de)是為了提高穿(chuan)孔后空(kong)心坯(pi)的(de)同心度和減小空(kong)心壞(huai)內孔的(de)彎曲度，此外(wai)還(huan)滿(man)足以(yi)下條件(jian)：
對(dui)于碳(tan)素鋼和(he)合金鋼，坯料和(he)穿孔(kong)筒內(nei)襯直徑之差(cha)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，還須考慮到在坯料裝入穿孔筒時，厚(hou)度約為1mm的潤滑劑(ji)層不被擦掉。
為了(le)使還料在穿孔筒內襯中的對中，經常把內襯做成不大(da)的錐(zhui)度（1：500).這也便于在推出坯料時，空心壞能順(shun)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，每一個系數都被定義(yi)為坯料的(de)(de)原始面積(ji)和變形(xing)后的(de)(de)面積(ji)的(de)(de)比值。因此，可以(yi)通過(guo)工(gong)藝工(gong)具尺寸的(de)(de)延(yan)伸系數完成以(yi)下形(xing)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(gang)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%.
當坯料和穿孔(kong)(kong)筒內(nei)襯之間(jian)的間(jian)隙(xi)(xi)增大(da)，而穿孔(kong)(kong)前坯料又沒有充分(fen)鐓粗，穿孔(kong)(kong)后(hou)空心坯的壁厚不(bu)均(jun)增大(da)。如果間(jian)隙(xi)(xi)從3mm增大(da)至15mm,則空心坯的壁厚不(bu)均(jun)提高到5%~15%.
當(dang)坯(pi)料鐓粗時，在金屬中要達到為(wei)完(wan)全(quan)充滿(man)間(jian)隙所(suo)足夠(gou)的(de)單位壓(ya)力，但又不能使工具超(chao)負荷。對(dui)于(yu)321不銹鋼，鐓粗最佳的(de)單位壓(ya)力值計算得出為(wei)100~150MPa,否則，將使空(kong)心坯(pi)的(de)壁厚不均增(zeng)大。
采用圖(tu)2-29所示斷面形狀的穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭作為實(shi)心(xin)坯(pi)料的穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)工具時，得到的穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)的壁(bi)厚不均較小。這已經在生產(chan)實(shi)踐中得到證實(shi)。
坯(pi)料穿(chuan)孔(kong)(kong)時，穿(chuan)孔(kong)(kong)頭承受(shou)最繁重的(de)工作(zuo)條(tiao)件，其工作(zuo)帶和沿外(wai)徑的(de)棱緣，即側面和端面的(de)圓角承受(shou)最大的(de)加熱和磨(mo)(mo)損(sun)（圖(tu)2-30),棱緣的(de)磨(mo)(mo)損(sun)引起穿(chuan)孔(kong)(kong)空心(xin)坯(pi)的(de)壁(bi)厚不均(jun)(jun)勻。而當(dang)這種棱緣磨(mo)(mo)損(sun)不均(jun)(jun)衡，甚至是單方面的(de)磨(mo)(mo)損(sun)時，對產生空心(xin)坯(pi)壁(bi)厚不均(jun)(jun)勻的(de)影響將(jiang)特別嚴重。
一般采(cai)用熱穩定性好、鎢含(han)量高(gao)的鋼來(lai)制(zhi)(zhi)造(zao)穿孔頭，如(ru)3Cr2W8V、4Cr5W2VSi、35Cr5WMoSi、Ni12等鋼種(zhong)，并(bing)用制(zhi)(zhi)造(zao)穿孔芯(xin)棒的余(yu)料來(lai)制(zhi)(zhi)造(zao)。其(qi)用(yong)(yong)于穿孔(kong)不銹(xiu)鋼坯料時(shi)，穿孔(kong)頭的使用(yong)(yong)壽命不超過30~40次／只。
生產中(zhong)，輪(lun)流(liu)地(di)利用安裝(zhuang)在穿(chuan)孔(kong)芯棒上的(de)(de)(de)成(cheng)套(tao)穿(chuan)孔(kong)頭（由10~15個(ge)組成(cheng)）是(shi)最(zui)有(you)效的(de)(de)(de)。穿(chuan)孔(kong)芯棒采(cai)用不同的(de)(de)(de)對(dui)中(zhong)系統對(dui)空(kong)心(xin)坯壁厚(hou)不均(jun)有(you)影(ying)響。坯料經過定心(xin)的(de)(de)(de)穿(chuan)孔(kong)墊鐓粗和穿(chuan)孔(kong)之(zhi)(zhi)后(hou)，得到的(de)(de)(de)空(kong)心(xin)坯的(de)(de)(de)壁厚(hou)不均(jun)最(zui)小。僅(jin)極(ji)少數空(kong)心(xin)坯的(de)(de)(de)壁厚(hou)不均(jun)達到3mm.在這種情況下，空(kong)心(xin)坯長度L,與內徑d,之(zhi)(zhi)比(bi)可以增大至(zhi)7。
為(wei)了消除穿(chuan)(chuan)孔頭側面和端面棱(leng)緣(yuan)的(de)不均勻磨損，減小穿(chuan)(chuan)孔空心坯的(de)壁厚不均，在(zai)現代化穿(chuan)(chuan)孔機上，采用了鐓粗桿和穿(chuan)(chuan)孔芯棒運動(dong)的(de)套管系統（圖2-31)。坯料鐓粗后，鐓粗桿不返(fan)回(hui)，而是繼續壓在(zai)坯料上，這樣可(ke)以讓穿(chuan)(chuan)孔芯棒精確地對準坯料中(zhong)心，并減小穿(chuan)(chuan)孔芯棒的(de)自由(you)長度(du)。
采用波狀的(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)(tou)進行穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)時(shi)，實現了穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)(tou)對于穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)坯料的(de)附(fu)加定(ding)心(xin)。穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)時(shi)借助于插在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)(tou)切口上的(de)彈簧，將(jiang)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)(tou)固定(ding)在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)桿上。
帶有穿孔(kong)桿在套管系統中運動(dong)的(de)穿孔(kong)機(ji)上的(de)穿孔(kong)頭，其使用條件十分(fen)惡劣，穩定性能良(liang)好的(de)高鎢鋼制造(zao)，如(ru)4Cr5W2VSi和3Cr2W8V或(huo)H13等(deng)。
可以將(jiang)穿孔(kong)頭和高溫壞料的(de)接(jie)觸表面做成有圓弧倒(dao)棱的(de)凹面（圖2-32)這樣可以保證在整個穿孔(kong)周期中，潤滑劑均勻地進入變形區(qu)，以提高穿孔(kong)后空心坯的(de)質量。
加熱(re)溫(wen)度及其在坯料中分布的(de)均(jun)勻性對(dui)穿(chuan)孔(kong)后(hou)空心(xin)坯壁厚(hou)不均(jun)的(de)影響試險(xian)表明：溫(wen)度從1160℃升高到1225℃穿(chuan)孔(kong)時，空心(xin)坯的(de)平(ping)均(jun)壁厚(hou)不均(jun)值下(xia)降(jiang)了36.5%.這是由于穿(chuan)孔(kong)力下(xia)降(jiang)所致。
穿孔前，不銹鋼(gang)管(guan)坯(pi)料(liao)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度應該是(shi)均勻的(de)，但(dan)要(yao)做到(dao)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度絕對均勻是(shi)不現(xian)實的(de)。一般當坯(pi)料(liao)橫截面上的(de)溫(wen)(wen)差不超過(guo)30℃時，得到(dao)的(de)結果是(shi)可以令人滿意的(de)。這(zhe)是(shi)由于加(jia)熱(re)到(dao)高溫(wen)(wen)的(de)坯(pi)料(liao)在輸(shu)送過(guo)程中(zhong)，低溫(wen)(wen)區通過(guo)熱(re)傳導而使溫(wen)(wen)度得到(dao)補償。但(dan)在感應加(jia)熱(re)爐中(zhong)加(jia)熱(re)的(de)坯(pi)料(liao)端部(bu)溫(wen)(wen)度降低，引起坯(pi)料(liao)在長度上，尤其(qi)是(shi)端面溫(wen)(wen)差增大時，會導致穿孔后(hou)空(kong)心坯(pi)壁厚不均和內孔彎曲(qu)度增加(jia)。
此外，穿(chuan)(chuan)孔頭的(de)形狀(zhuang)不正確，穿(chuan)(chuan)孔頭和穿(chuan)(chuan)孔對中模(mo)的(de)間隙不當等，都會導(dao)致空(kong)心坯(pi)壁厚不均或內孔彎(wan)曲(qu)(qu)。但當穿(chuan)(chuan)孔頭帶(dai)有導(dao)向的(de)尖(jian)頭時，可以(yi)減小空(kong)心坯(pi)偏心或內孔彎(wan)曲(qu)(qu)缺陷。
采用(yong)帶有定(ding)(ding)心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)實心(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)料穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)，也可以提高穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)同心(xin)(xin)度(du)和(he)內孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)平直(zhi)(zhi)度(du)。定(ding)(ding)心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑大小與穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)頭(tou)部(bu)導(dao)向尖的(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑相匹配，定(ding)(ding)心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)深(shen)度(du)為不銹鋼(gang)管坯(pi)(pi)(pi)料上部(bu)端面起1/4~1/3坯(pi)(pi)(pi)長。這是由于在坯(pi)(pi)(pi)料穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)不穩定(ding)(ding)階段，定(ding)(ding)心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)導(dao)向作用(yong)對穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后空心(xin)(xin)壞的(de)(de)(de)質(zhi)量起到事半功倍的(de)(de)(de)效(xiao)果所(suo)致。
