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劑(ji),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(bu)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。
進一步清除鋼管表面(mian)玻(bo)璃潤滑劑的方法(fa)有機械(xie)法(fa)和化學法(fa)兩(liang)種。
1. 機械(xie)法-噴丸處(chu)理(li)
采用噴丸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。
噴丸(wan)處(chu)理(li)設備(bei)(bei)的結構基本上(shang)有兩種形式:一(yi)(yi)(yi)種是用(yong)壓縮空氣使鐵丸(wan)流動,并(bing)通過噴嘴(zui)將鐵丸(wan)噴向被加(jia)工不銹(xiu)鋼管(guan)的表面,實現對鋼管(guan)的表面處(chu)理(li);另一(yi)(yi)(yi)種是噴丸(wan)設備(bei)(bei)有一(yi)(yi)(yi)個離心裝置,依靠離心力將鐵丸(wan)摔向鋼管(guan)表面,實現對鋼管(guan)的表面處(chu)理(li)。
為(wei)(wei)了清理不銹鋼管(guan)(guan)內表面(mian)殘(can)留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑,在鋼管(guan)(guan)內表面(mian)引入在壓力(li)作用(yong)下(xia)供給鐵(tie)(tie)丸(wan)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴的(de)(de)(de)(de)軟管(guan)(guan)。通過(guo)(guo)一(yi)次噴(pen)(pen)(pen)(pen)吹即能(neng)將(jiang)鋼管(guan)(guan)內表面(mian)殘(can)留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑清除。此(ci)時,在鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)端設(she)(she)有強(qiang)力(li)抽(chou)丸(wan)裝置。日(ri)本神戶(hu)(Kobe)公司的(de)(de)(de)(de)噴(pen)(pen)(pen)(pen)丸(wan)設(she)(she)備長約10m,設(she)(she)有單獨傳動提供鐵(tie)(tie)丸(wan)的(de)(de)(de)(de)8個噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴。鐵(tie)(tie)丸(wan)是反復循環使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de),直徑(jing)為(wei)(wei)1mm.噴(pen)(pen)(pen)(pen)丸(wan)過(guo)(guo)程借(jie)助于傾斜布置的(de)(de)(de)(de)道(dao),鋼管(guan)(guan)一(yi)邊(bian)移動,一(yi)邊(bian)旋轉。噴(pen)(pen)(pen)(pen)丸(wan)機(ji)的(de)(de)(de)(de)工作空間是完全密(mi)封的(de)(de)(de)(de),并且(qie),為(wei)(wei)了排出玻璃(li)塵埃,設(she)(she)有強(qiang)力(li)抽(chou)風裝置。
美國 Amerex 擠(ji)壓(ya)不銹鋼管廠的噴丸(wan)機,噴丸(wan)處理(li)鋼管的最大直徑為28.6mm采用的丸(wan)粒(li)有兩種(zhong)(zhong),一種(zhong)(zhong)是帶尖棱角的,另一種(zhong)(zhong)是圓滑無棱的。現場(chang)所見(jian),丸(wan)粒(li)袋裝(zhuang)外購。根據現場(chang)工程師介紹,丸(wan)粒(li)也有用細鋼絲切成(cheng)的。
當被擠壓制(zhi)品表(biao)面上(shang)的(de)(de)玻璃潤滑劑薄(bo)膜(mo)層的(de)(de)厚度不超過0.05mm時,對于管和空(kong)心型(xing)材外表(biao)面的(de)(de)清(qing)理(li),采用在輥道架上(shang),將型(xing)材或(huo)不銹鋼管引至(zhi)砂流或(huo)者鐵丸(wan)流的(de)(de)下面,使噴嘴可以(yi)從四面八(ba)方朝著擠壓制(zhi)品的(de)(de)外表(biao)面進行噴丸(wan)清(qing)理(li)。
對(dui)于擠壓制品表(biao)(biao)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)進行清理殘留玻(bo)璃(li)潤滑劑薄膜(mo)時發現,當用帶(dai)有砂(sha)(sha)子(zi)或(huo)鐵丸(wan)的(de)(de)(de)空氣(qi)流從鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)(mian)噴(pen)吹時,玻(bo)璃(li)薄膜(mo)去除很慢,并且(qie)沿著的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)長(chang)度(du)和方向(xiang)上玻(bo)璃(li)膜(mo)去除很不均勻。引(yin)入加速(su)度(du)噴(pen)吹帶(dai)有砂(sha)(sha)子(zi)或(huo)鐵丸(wan)氣(qi)流進行清理,可(ke)在鋼(gang)(gang)管(guan)長(chang)度(du)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)橫(heng)截面(mian)(mian)上,形成帶(dai)砂(sha)(sha)子(zi)或(huo)鐵丸(wan)的(de)(de)(de)高壓空氣(qi)流忽大(da)忽小變(bian)化的(de)(de)(de)旋風(feng)式(shi)噴(pen)吹,并且(qie)使噴(pen)吹過程沿著鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)長(chang)度(du)方向(xiang)往復來回地運動,可(ke)以獲得較好的(de)(de)(de)噴(pen)吹效(xiao)果(圖2-45)。

2. 化學方法-堿酸洗處理
擠壓不銹鋼管(guan)內(nei)外表面殘留的(de)玻璃潤(run)滑(hua)劑具有很大的(de)化學穩定性(xing),因(yin)此需(xu)采用堿溶(rong)液或包含有氫氟酸(suan)的(de)堿溶(rong)液來清除(chu)。堿與二氧(yang)化硅或其(qi)他(ta)不溶(rong)解(jie)的(de)硅酸(suan)鹽玻璃反(fan)(fan)應(ying)形成可(ke)溶(rong)解(jie)的(de)堿金屬(shu)硅酸(suan)鹽,其(qi)化學反(fan)(fan)應(ying)式如(ru)下:
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
氫氟(fu)酸與二氧(yang)化硅的(de)化學反(fan)應式為:
SiO2+4HF→SiF4+2H2O
不(bu)銹鋼(gang)管的堿(jian)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)制度(du)如(ru)下(xia):首先,將鋼(gang)管放在(zai)熔融堿(jian)內處(chu)(chu)理(li)(li),然后(hou)在(zai)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)溶液中(zhong)酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)。鋼(gang)管在(zai)熔融堿(jian)中(zhong)處(chu)(chu)理(li)(li)之前(qian),要先在(zai)煤(mei)氣(qi)爐中(zhong)加熱(re)至150~200℃,以防止鋼(gang)管浸入時熔融堿(jian)被冷(leng)(leng)卻(que)。鋼(gang)管在(zai)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)480℃的熔融堿(jian)槽內處(chu)(chu)理(li)(li)20min,在(zai)冷(leng)(leng)水(shui)(shui)槽內冷(leng)(leng)卻(que)6min.在(zai)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)60℃的5%~8%硫酸(suan)(suan)(suan)溶液內中(zhong)和10min,冷(leng)(leng)水(shui)(shui)洗(xi)滌5min.在(zai)硝酸(suan)(suan)(suan)(12%~16%)和氫氟酸(suan)(suan)(suan)(4%~8%)溶液中(zhong),溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)60℃時,酸(suan)(suan)(suan)洗(xi)30min.用(yong)壓力(li)為(wei)(wei)(wei)0.5MPa的冷(leng)(leng)水(shui)(shui)沖(chong)洗(xi)1min.用(yong)冷(leng)(leng)水(shui)(shui)充分(fen)(fen)洗(xi)滌3次(ci),每次(ci)5min.在(zai)10%~15%硝酸(suan)(suan)(suan)溶液中(zhong)(溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)50℃)鈍(dun)化15min.先用(yong)冷(leng)(leng)水(shui)(shui),后(hou)用(yong)熱(re)水(shui)(shui)(60℃)分(fen)(fen)別洗(xi)滌2次(ci),每次(ci)5min。
堿(jian)酸洗可(ke)清除(chu)擠(ji)壓制(zhi)品(pin)上(shang)的(de)玻璃(li)膜,特別是(shi)在其厚(hou)度不一致時。存在于制(zhi)品(pin)上(shang)的(de)玻璃(li)液和厚(hou)的(de)玻璃(li)層,可(ke)以在幾次堿(jian)酸洗后被清除(chu)。由于腐蝕物的(de)存在而使化學反應速度減(jian)慢,因此(ci)可(ke)能會增(zeng)加個別工序的(de)持(chi)續時間。
擠壓制品的(de)(de)堿酸(suan)洗(xi)會(hui)使鋼管表面(mian)的(de)(de)粗(cu)糙(cao)度有(you)一些降低,特別是碳素鋼和合金(jin)鋼制品。因(yin)此此法(fa)可應(ying)用在對表面(mian)光(guang)潔度有(you)較高要求的(de)(de)產(chan)品的(de)(de)生產(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(du)500℃, 時間10~12min,水(shui)中清洗5min; H2SO4酸洗:20%硫酸溶液中酸洗5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗5min,水中清洗。
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℃,時間30~50min,冷水沖(chong)洗(xi);酸洗(xi):1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫度50~60℃,水(5~10大氣壓(ya))沖洗,時間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余(yu)量,時間(jian)10min;壓水沖洗(xi)(xi),熱水清洗(xi)(xi)。
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。

