擠壓不銹鋼管和軋制不銹鋼管一樣,在擠壓后還要經過冷卻、矯直、切管、修磨等一系列的精整工序和檢驗、測試工序,才能成為商品管。擠壓鋼管精整工藝的特點是,由于擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)在熱擠壓時采用了玻璃潤滑(hua)劑,因而膜,影響的鋼管內外表面上形成了一層0.05~0.15mm厚的堅硬的玻璃潤滑劑薄膜,影響了擠壓后進一步的加工和使用,因此必須首先應予以清除。


  從擠壓不銹鋼(gang)管表面上清除玻璃潤滑劑是一個困難而又昂貴的工序。因此,從開始采用玻璃潤滑劑起就將不銹鋼管表面玻璃潤滑劑的去除作為一個重要的研究課意,試驗通過玻璃潤滑劑成分的調整來加大玻璃潤滑劑和鋼管膨脹系數的差異。在不銹鋼管擠壓后淬水冷卻時,使表面的玻璃潤滑劑實現自動剝落。這一研究雖然取得一定的成果,但尚未達到徹底清除不銹鋼管表面殘余玻璃潤滑劑的目的。


 進一步清除鋼管(guan)表面玻璃(li)潤(run)滑劑的(de)方法(fa)有(you)機械法(fa)和化學法(fa)兩種。


1. 機(ji)械法-噴丸(wan)處(chu)理


  采用噴丸(wan)處理來清除擠壓不銹鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑的方法是一種比較經濟的方法。


  噴(pen)丸(wan)處理(li)設備(bei)的(de)結構(gou)基本上有兩種(zhong)形式(shi):一種(zhong)是用壓縮空氣(qi)使鐵丸(wan)流(liu)動,并通過噴(pen)嘴將(jiang)鐵丸(wan)噴(pen)向被加工(gong)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)表面,實現對鋼(gang)管(guan)的(de)表面處理(li);另一種(zhong)是噴(pen)丸(wan)設備(bei)有一個(ge)離(li)心裝置,依靠離(li)心力(li)將(jiang)鐵丸(wan)摔向鋼(gang)管(guan)表面,實現對鋼(gang)管(guan)的(de)表面處理(li)。


  為(wei)了(le)清理不銹鋼(gang)(gang)管(guan)內表面殘留的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑(ji),在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)內表面引入在(zai)(zai)壓(ya)力(li)作(zuo)用下供給(gei)鐵丸(wan)(wan)的(de)(de)(de)帶噴嘴的(de)(de)(de)軟管(guan)。通(tong)過一(yi)(yi)次噴吹即能將(jiang)鋼(gang)(gang)管(guan)內表面殘留的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑(ji)清除。此時,在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)端設(she)有(you)(you)強力(li)抽丸(wan)(wan)裝置。日本神戶(Kobe)公司的(de)(de)(de)噴丸(wan)(wan)設(she)備長約10m,設(she)有(you)(you)單(dan)獨傳動提供鐵丸(wan)(wan)的(de)(de)(de)8個(ge)噴嘴。鐵丸(wan)(wan)是反復循環使用的(de)(de)(de),直徑為(wei)1mm.噴丸(wan)(wan)過程借助于傾斜(xie)布置的(de)(de)(de)道,鋼(gang)(gang)管(guan)一(yi)(yi)邊(bian)移動,一(yi)(yi)邊(bian)旋轉。噴丸(wan)(wan)機的(de)(de)(de)工作(zuo)空間是完全(quan)密封的(de)(de)(de),并(bing)且,為(wei)了(le)排出玻(bo)璃(li)塵(chen)埃,設(she)有(you)(you)強力(li)抽風裝置。


  美國 Amerex 擠壓不銹鋼管(guan)廠的噴(pen)丸(wan)機,噴(pen)丸(wan)處理鋼管(guan)的最大直徑為28.6mm采(cai)用(yong)的丸(wan)粒有兩種(zhong),一種(zhong)是帶尖棱(leng)角的,另一種(zhong)是圓滑無棱(leng)的。現場(chang)所見,丸(wan)粒袋裝(zhuang)外購。根據現場(chang)工程師(shi)介紹,丸(wan)粒也有用(yong)細鋼絲切成(cheng)的。


  當被擠壓(ya)制(zhi)品(pin)(pin)表(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑(ji)薄膜層的(de)(de)厚度不超過0.05mm時,對于(yu)管(guan)(guan)和(he)空心型材(cai)(cai)外表(biao)面(mian)的(de)(de)清(qing)理,采用在(zai)輥道架上(shang),將型材(cai)(cai)或不銹鋼管(guan)(guan)引至砂流(liu)(liu)或者鐵丸流(liu)(liu)的(de)(de)下面(mian),使噴嘴可以(yi)從(cong)四面(mian)八(ba)方朝著擠壓(ya)制(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)外表(biao)面(mian)進行噴丸清(qing)理。


  對于擠壓制(zhi)品表內(nei)表面(mian)進行清(qing)理殘留玻(bo)璃(li)潤滑劑薄(bo)膜(mo)時發(fa)現,當(dang)用(yong)帶有(you)(you)砂子(zi)或鐵丸(wan)的(de)(de)空氣流從鋼(gang)管的(de)(de)內(nei)表面(mian)噴(pen)(pen)吹(chui)(chui)(chui)時,玻(bo)璃(li)薄(bo)膜(mo)去除很慢(man),并(bing)且(qie)沿著的(de)(de)鋼(gang)管的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)和方(fang)向上(shang)玻(bo)璃(li)膜(mo)去除很不均勻(yun)。引入加速度(du)噴(pen)(pen)吹(chui)(chui)(chui)帶有(you)(you)砂子(zi)或鐵丸(wan)氣流進行清(qing)理,可在鋼(gang)管長(chang)(chang)度(du)方(fang)面(mian)的(de)(de)橫截(jie)面(mian)上(shang),形成帶砂子(zi)或鐵丸(wan)的(de)(de)高(gao)壓空氣流忽大忽小變化的(de)(de)旋風式噴(pen)(pen)吹(chui)(chui)(chui),并(bing)且(qie)使噴(pen)(pen)吹(chui)(chui)(chui)過程沿著鋼(gang)管的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)方(fang)向往復來回(hui)地(di)運動,可以獲得較(jiao)好(hao)的(de)(de)噴(pen)(pen)吹(chui)(chui)(chui)效果(guo)(圖2-45)。


圖 2-45 鋼管的表面清除玻璃潤滑劑的噴吹裝置.jpg


2. 化學方法-堿酸洗(xi)處理


 擠壓不銹鋼管內(nei)外表面殘留的玻(bo)璃潤滑劑具(ju)有很(hen)大(da)的化(hua)學穩(wen)定(ding)性,因此(ci)需采(cai)用堿溶液或包(bao)含(han)有氫氟酸(suan)的堿溶液來清(qing)除。堿與二氧化(hua)硅或其他不溶解的硅酸(suan)鹽玻(bo)璃反(fan)應形(xing)成可溶解的堿金屬硅酸(suan)鹽,其化(hua)學反(fan)應式(shi)如下:


   SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O


氫氟(fu)酸與二氧(yang)化(hua)硅的化(hua)學反應式為:


   SiO2+4HF→SiF4+2H2O


 不銹鋼管(guan)的堿酸(suan)(suan)洗(xi)制(zhi)度如下(xia):首先(xian),將鋼管(guan)放在(zai)(zai)(zai)(zai)熔融堿內(nei)處理,然(ran)后(hou)在(zai)(zai)(zai)(zai)酸(suan)(suan)洗(xi)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)酸(suan)(suan)洗(xi)。鋼管(guan)在(zai)(zai)(zai)(zai)熔融堿中(zhong)(zhong)處理之前(qian),要先(xian)在(zai)(zai)(zai)(zai)煤氣爐中(zhong)(zhong)加熱至150~200℃,以防止鋼管(guan)浸入時熔融堿被冷(leng)(leng)卻。鋼管(guan)在(zai)(zai)(zai)(zai)溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)480℃的熔融堿槽(cao)內(nei)處理20min,在(zai)(zai)(zai)(zai)冷(leng)(leng)水(shui)槽(cao)內(nei)冷(leng)(leng)卻6min.在(zai)(zai)(zai)(zai)溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)60℃的5%~8%硫酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)內(nei)中(zhong)(zhong)和(he)10min,冷(leng)(leng)水(shui)洗(xi)滌(di)5min.在(zai)(zai)(zai)(zai)硝酸(suan)(suan)(12%~16%)和(he)氫氟(fu)酸(suan)(suan)(4%~8%)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong),溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)60℃時,酸(suan)(suan)洗(xi)30min.用(yong)壓力為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)0.5MPa的冷(leng)(leng)水(shui)沖洗(xi)1min.用(yong)冷(leng)(leng)水(shui)充分(fen)洗(xi)滌(di)3次(ci),每次(ci)5min.在(zai)(zai)(zai)(zai)10%~15%硝酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)50℃)鈍化15min.先(xian)用(yong)冷(leng)(leng)水(shui),后(hou)用(yong)熱水(shui)(60℃)分(fen)別洗(xi)滌(di)2次(ci),每次(ci)5min。


 堿(jian)酸洗可(ke)清(qing)除(chu)(chu)擠壓制品上的玻(bo)璃(li)膜,特別是在(zai)其厚度不(bu)一致時(shi)。存在(zai)于制品上的玻(bo)璃(li)液和厚的玻(bo)璃(li)層,可(ke)以(yi)在(zai)幾次(ci)堿(jian)酸洗后被清(qing)除(chu)(chu)。由(you)于腐蝕(shi)物的存在(zai)而使化(hua)學反應速度減慢,因此可(ke)能會增(zeng)加個(ge)別工序的持續時(shi)間(jian)。


 擠(ji)壓制品的(de)堿酸(suan)洗會使鋼管表(biao)面的(de)粗(cu)糙度(du)有一些降(jiang)低(di),特別是碳素鋼和合金鋼制品。因此此法可(ke)應(ying)用在對表(biao)面光(guang)潔度(du)有較高(gao)要求的(de)產(chan)品的(de)生(sheng)產(chan)中。


  瑞典山特維克公司不銹鋼管表面殘留玻璃潤滑劑的堿酸洗工藝如下: NaOH+NaCO3堿洗:溫度500℃, 時間10~12min,水(shui)中清洗5min; H2SO4酸(suan)洗:20%硫酸(suan)溶液中酸(suan)洗5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗(xi)(xi)5min,水(shui)中清洗(xi)(xi)。


  尼科波爾南方鋼管廠的堿酸洗工藝如下:堿洗:60%~70%NaOH+25%~30%NaNO3+≤5% NaCl2,溫(wen)度420~450℃,時間30~50min,冷水沖洗;酸洗:1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫(wen)度50~60℃,水(5~10大(da)氣壓)沖(chong)洗,時(shi)間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余量,時間10min;壓水(shui)(shui)沖洗,熱水(shui)(shui)清(qing)洗。


  美國Amerex 公司擠壓不銹鋼管廠去除擠壓鋼管表面殘留玻璃潤滑劑采用“噴砂+酸洗”工藝。對于一般的鋼種僅進行噴丸處理,對于不銹鋼管則在噴丸處理之后,還必須進行酸洗。經噴丸處理之后的鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑薄已經處于疏松狀態,酸洗時極易清除。其“機械處理+化學處理”的工藝如下:不銹鋼管內外表面經噴丸處理后,在20%HNO3+3%HF+H2O的混合酸溶液中酸洗后,在清水中洗滌干凈。