超厚壁不銹鋼無縫管用于化學和石油工業的高壓和超高壓(壓力在500MPa以上)的管道、軸、軸承和其他管件,同時還可作為螺旋軋制周期斷面管件的坯料等。
在現有的軋管機上,采用熱變形的方法能夠生產徑壁比(D/S)為4~20的不銹(xiu)鋼(gang)厚壁管(guan)。按照D/S的大小,可分為D/S=6~20的厚壁管和D/S=4.0~5.9的特厚壁不銹鋼管兩類。
一般認為三輥軋管機最適合軋制不銹鋼厚壁管,但是由于受到不銹鋼管內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱(re)擠壓工(gong)藝(yi)是(shi)生產(chan)超厚壁管(guan)的最佳方(fang)法,該工(gong)藝(yi)能夠大大地減小生產(chan)不銹鋼(gang)厚壁管(guan)的內徑(最大可達(da)到3mm),并且使生產(chan)的厚壁管(guan)的D/S達(da)到2.1.
隨著(zhu)(zhu)擠壓(ya)(ya)機擠壓(ya)(ya)芯(xin)棒直徑的(de)減(jian)小(xiao),使(shi)擠壓(ya)(ya)芯(xin)棒的(de)工(gong)作條(tiao)件顯(xian)著(zhu)(zhu)惡(e)化。因(yin)為擠壓(ya)(ya)芯(xin)棒由(you)于鋼管內(nei)(nei)徑的(de)減(jian)小(xiao),不可(ke)能做成帶內(nei)(nei)水冷(leng)式的(de),并(bing)且在擠壓(ya)(ya)過程中(zhong),由(you)于芯(xin)棒受熱,會(hui)(hui)引起其斷(duan)裂(lie)。因(yin)而,實際上將擠壓(ya)(ya)芯(xin)棒限(xian)制在φ20~30mm.為了生(sheng)產內(nei)(nei)徑小(xiao)于20mm的(de)厚壁管,在D/S≥2.3時,可(ke)以采用冷(leng)軋和冷(leng)拔的(de)方法(fa)。但是冷(leng)軋或冷(leng)拔變形(xing)會(hui)(hui)使(shi)超(chao)厚壁管內(nei)(nei)表(biao)面(mian)的(de)質量明顯(xian)變壞。
為了(le)得到(dao)內(nei)徑3mm以(yi)上(shang)的(de)超(chao)厚壁管(guan),采用如圖6-14所(suo)示的(de)方法,生產出D/S=2.1~4.0的(de)超(chao)厚壁鋼管(guan)。
可(ke)移(yi)動(dong)(dong)芯棒3的(de)端部(bu)的(de)最初(chu)位(wei)置(zhi)在擠壓(ya)模2圓柱(zhu)帶伸出50~100mm.在擠壓(ya)過程中,當擠壓(ya)桿6隨著擠壓(ya)墊5移(yi)動(dong)(dong)時,變形(xing)金屬7環繞不移(yi)動(dong)(dong)的(de)擠壓(ya)芯棒4,帶著可(ke)移(yi)動(dong)(dong)芯棒3流動(dong)(dong),并(bing)且經過擠壓(ya)模2形(xing)成帶有內芯棒的(de)擠壓(ya)管。
擠(ji)壓(ya)時(shi),由于芯(xin)(xin)棒是在冷狀(zhuang)態下進入(ru)變(bian)形區,因此(ci)在不(bu)同的溫度(du)下比其他金屬(shu)的強度(du)要高(gao)很多(duo),不(bu)會(hui)發生變(bian)形。可移動芯(xin)(xin)棒3能自由地(di)通過不(bu)可移動的空心擠(ji)壓(ya)芯(xin)(xin)棒4,芯(xin)(xin)棒和(he)變(bian)形金屬(shu)之(zhi)間(jian)沒有相(xiang)對移動,僅(jin)存(cun)在較(jiao)小的摩擦力(li)。因此(ci),鋼管和(he)芯(xin)(xin)棒之(zhi)間(jian)不(bu)會(hui)焊(han)合。同時(shi),在擠(ji)壓(ya)之(zhi)前,可以(yi)噴(pen)涂或(huo)刷上一些懸浮(fu)狀(zhuang)的潤滑(hua)劑。
擠(ji)壓(ya)結束后,芯棒(bang)與鋼管同時(shi)被鋸切。擠(ji)壓(ya)周期的其(qi)余工序與擠(ji)壓(ya)一般鋼管的相似(si)。芯棒(bang)可(ke)以通過拉(la)拔或其(qi)他方式取出。芯棒(bang)可(ke)以用H13或者06Cr18Ni11Ti鋼冷(leng)(leng)拉(la)線材制(zhi)(zhi)作(zuo)。采用06Cr18Ni11Ti不(bu)銹鋼冷(leng)(leng)軋棒(bang)線材制(zhi)(zhi)作(zuo)的芯棒(bang)在拉(la)拔機上能順利地從鋼管中拉(la)出。超厚(hou)(hou)壁管的內(nei)表面(mian)光(guang)潔(jie)度(du)達到6~7級,尺寸公差(cha)也滿意技(ji)術條件要求(qiu)。超厚(hou)(hou)壁鋼管(D/S=2.2)的橫(heng)斷面(mian)如圖6-15所示。
采用(yong)(yong)(yong)這種工藝可以(yi)獲得任(ren)何要求的(de)(de)外形和(he)內表面的(de)(de)不(bu)銹鋼厚壁(bi)管,為此,必須使用(yong)(yong)(yong)相(xiang)應形狀的(de)(de)擠(ji)壓模(mo)和(he)擠(ji)壓芯(xin)棒。尼科(ke)波爾南(nan)方鋼管廠(chang)在(zai)1600t臥式液(ye)壓擠(ji)壓機上(shang),采用(yong)(yong)(yong)上(shang)述(shu)工藝,生(sheng)產出外徑為ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內徑為φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的(de)(de)超厚壁(bi)管。
擠壓結束后(hou),芯棒(bang)可(ke)以(yi)當鋼(gang)管在七輥矯直(zhi)機上矯直(zhi)后(hou)從鋼(gang)管中(zhong)拔出,并且(qie)由于(yu)斷面是超(chao)厚壁,可(ke)以(yi)采用溫矯。
采用上述工藝還(huan)可(ke)以(yi)生產厚壁(bi)復合(he)鋼管(guan)。采用外層(ceng)為(wei)55CrNiMoV鋼,內層(ceng)為(wei)10Cr24Al材料的(de)雙層(ceng)坯料,直徑(jing)為(wei)Φ145mm.一次(ci)擠(ji)壓(ya)(ya)成Φ25mm復合(he)管(guan)。芯棒材料為(wei)12Mn18Cr12V鋼。從擠(ji)壓(ya)(ya)余料的(de)縱向(xiang)和徑(jing)向(xiang)截面可(ke)以(yi)看(kan)出,擠(ji)壓(ya)(ya)時各層(ceng)金屬材料的(de)流動對稱。