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,由于擠壓不銹鋼管在熱擠壓時采用了玻璃潤滑劑,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(yi)步清(qing)除(chu)鋼管表面玻璃潤滑劑(ji)的方法(fa)有機(ji)械法(fa)和化學(xue)法(fa)兩種。


1. 機械法-噴(pen)丸處(chu)理


  采用噴丸處(chu)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。


  噴丸處理設備的(de)結構基本(ben)上有(you)兩(liang)種形式:一(yi)種是(shi)用壓縮空氣使鐵(tie)(tie)丸流動,并通(tong)過噴嘴(zui)將鐵(tie)(tie)丸噴向被(bei)加工不銹鋼管(guan)(guan)的(de)表(biao)面,實現(xian)對鋼管(guan)(guan)的(de)表(biao)面處理;另(ling)一(yi)種是(shi)噴丸設備有(you)一(yi)個離心裝置(zhi),依靠離心力將鐵(tie)(tie)丸摔(shuai)向鋼管(guan)(guan)表(biao)面,實現(xian)對鋼管(guan)(guan)的(de)表(biao)面處理。


  為了(le)清(qing)理不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)內(nei)(nei)表面殘留(liu)(liu)的玻(bo)璃(li)潤滑劑,在鋼(gang)管(guan)內(nei)(nei)表面引(yin)入在壓力作(zuo)用(yong)下供給鐵(tie)丸(wan)的帶噴(pen)嘴的軟管(guan)。通過(guo)一次噴(pen)吹即能將鋼(gang)管(guan)內(nei)(nei)表面殘留(liu)(liu)的玻(bo)璃(li)潤滑劑清(qing)除。此時,在鋼(gang)管(guan)的另一端設(she)有(you)強力抽丸(wan)裝(zhuang)置。日本神戶(Kobe)公(gong)司的噴(pen)丸(wan)設(she)備長約10m,設(she)有(you)單獨傳動提(ti)供鐵(tie)丸(wan)的8個(ge)噴(pen)嘴。鐵(tie)丸(wan)是反復循(xun)環使(shi)用(yong)的,直徑為1mm.噴(pen)丸(wan)過(guo)程借助于傾斜布置的道,鋼(gang)管(guan)一邊移動,一邊旋轉(zhuan)。噴(pen)丸(wan)機(ji)的工(gong)作(zuo)空間是完全密封的,并且,為了(le)排出玻(bo)璃(li)塵埃,設(she)有(you)強力抽風(feng)裝(zhuang)置。


  美國 Amerex 擠壓不銹鋼(gang)管廠的噴丸(wan)(wan)機,噴丸(wan)(wan)處理鋼(gang)管的最(zui)大(da)直(zhi)徑為28.6mm采用的丸(wan)(wan)粒有兩種,一種是(shi)帶尖棱角的,另一種是(shi)圓(yuan)滑無棱的。現場所見,丸(wan)(wan)粒袋裝外購。根據現場工程師介紹,丸(wan)(wan)粒也有用細(xi)鋼(gang)絲切成的。


  當被擠(ji)壓(ya)制品(pin)表(biao)面(mian)上的(de)玻璃潤滑劑薄(bo)膜(mo)層(ceng)的(de)厚度不(bu)超過0.05mm時(shi),對于管和空心型(xing)(xing)材(cai)外表(biao)面(mian)的(de)清理,采用在輥道架上,將型(xing)(xing)材(cai)或(huo)不(bu)銹鋼管引(yin)至砂流或(huo)者鐵(tie)丸流的(de)下面(mian),使噴嘴可以從四面(mian)八方朝著擠(ji)壓(ya)制品(pin)的(de)外表(biao)面(mian)進行噴丸清理。


  對于(yu)擠壓制品表(biao)內(nei)表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)清理殘(can)留玻璃(li)潤滑劑(ji)薄膜(mo)(mo)(mo)時(shi)發現,當用(yong)帶有(you)砂子或(huo)鐵丸(wan)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)從鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)內(nei)表(biao)面(mian)噴吹(chui)(chui)時(shi),玻璃(li)薄膜(mo)(mo)(mo)去(qu)(qu)除(chu)很(hen)慢(man),并且(qie)沿著的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)長度(du)和(he)方(fang)(fang)向上玻璃(li)膜(mo)(mo)(mo)去(qu)(qu)除(chu)很(hen)不均勻。引入加速度(du)噴吹(chui)(chui)帶有(you)砂子或(huo)鐵丸(wan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)進(jin)行(xing)清理,可(ke)在鋼(gang)(gang)管(guan)長度(du)方(fang)(fang)面(mian)的(de)橫截面(mian)上,形成帶砂子或(huo)鐵丸(wan)的(de)高壓空(kong)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)忽(hu)大忽(hu)小變化的(de)旋風式噴吹(chui)(chui),并且(qie)使噴吹(chui)(chui)過程(cheng)沿著鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)長度(du)方(fang)(fang)向往復來回(hui)地運動(dong),可(ke)以獲得較好(hao)的(de)噴吹(chui)(chui)效果(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-堿酸洗處理


 擠(ji)壓不(bu)銹鋼管內(nei)外表面殘(can)留的(de)玻璃潤滑劑具有很大的(de)化(hua)學穩定性,因此需采(cai)用(yong)堿(jian)溶液或(huo)包含(han)有氫氟酸(suan)(suan)的(de)堿(jian)溶液來清除。堿(jian)與二氧(yang)化(hua)硅(gui)或(huo)其他不(bu)溶解(jie)的(de)硅(gui)酸(suan)(suan)鹽玻璃反應形(xing)成可溶解(jie)的(de)堿(jian)金(jin)屬硅(gui)酸(suan)(suan)鹽,其化(hua)學反應式(shi)如下:


   SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O


氫氟酸與二氧化硅的(de)化學(xue)反應式為:


   SiO2+4HF→SiF4+2H2O


 不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)堿(jian)酸(suan)洗(xi)制度(du)如下:首先(xian),將鋼(gang)(gang)管(guan)放在(zai)(zai)熔融堿(jian)內處(chu)理(li),然(ran)后在(zai)(zai)酸(suan)洗(xi)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)酸(suan)洗(xi)。鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)(zai)熔融堿(jian)中(zhong)(zhong)處(chu)理(li)之(zhi)前,要先(xian)在(zai)(zai)煤氣爐中(zhong)(zhong)加熱至150~200℃,以防(fang)止鋼(gang)(gang)管(guan)浸入時熔融堿(jian)被(bei)冷(leng)(leng)(leng)卻。鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)(zai)溫度(du)為480℃的(de)熔融堿(jian)槽(cao)內處(chu)理(li)20min,在(zai)(zai)冷(leng)(leng)(leng)水槽(cao)內冷(leng)(leng)(leng)卻6min.在(zai)(zai)溫度(du)為60℃的(de)5%~8%硫酸(suan)溶液(ye)(ye)內中(zhong)(zhong)和(he)10min,冷(leng)(leng)(leng)水洗(xi)滌5min.在(zai)(zai)硝酸(suan)(12%~16%)和(he)氫氟酸(suan)(4%~8%)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong),溫度(du)為60℃時,酸(suan)洗(xi)30min.用(yong)(yong)壓力為0.5MPa的(de)冷(leng)(leng)(leng)水沖(chong)洗(xi)1min.用(yong)(yong)冷(leng)(leng)(leng)水充分(fen)洗(xi)滌3次(ci)(ci),每(mei)次(ci)(ci)5min.在(zai)(zai)10%~15%硝酸(suan)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(溫度(du)為50℃)鈍化15min.先(xian)用(yong)(yong)冷(leng)(leng)(leng)水,后用(yong)(yong)熱水(60℃)分(fen)別(bie)洗(xi)滌2次(ci)(ci),每(mei)次(ci)(ci)5min。


 堿(jian)酸洗可清(qing)(qing)除擠壓制(zhi)品上(shang)的玻(bo)璃膜(mo),特(te)別是在(zai)其厚度不一致時(shi)。存在(zai)于制(zhi)品上(shang)的玻(bo)璃液和厚的玻(bo)璃層,可以在(zai)幾次堿(jian)酸洗后被清(qing)(qing)除。由于腐蝕物的存在(zai)而使(shi)化(hua)學反(fan)應速度減慢,因此(ci)可能會增(zeng)加個別工序的持(chi)續時(shi)間。


 擠壓制品(pin)(pin)的堿酸洗(xi)會(hui)使鋼管表(biao)面的粗(cu)糙(cao)度有(you)一(yi)些降低,特(te)別是碳素(su)鋼和合(he)金鋼制品(pin)(pin)。因此(ci)此(ci)法可應用在對表(biao)面光潔度有(you)較高要求的產品(pin)(pin)的生產中。


  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(shi)間10~12min,水(shui)中清洗5min; H2SO4酸(suan)(suan)洗:20%硫(liu)酸(suan)(suan)溶(rong)液中酸(suan)(suan)洗5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗5min,水(shui)中清洗。


  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,溫度420~450℃,時(shi)間30~50min,冷水沖洗;酸(suan)洗:1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫(wen)度50~60℃,水(shui)(5~10大氣(qi)壓)沖洗,時間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余量,時間10min;壓(ya)水沖洗,熱水清洗。


  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。