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的不銹鋼厚壁(bi)管。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(bu)銹鋼管內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱擠壓工(gong)藝是生(sheng)產(chan)超厚壁管的最佳方法,該工(gong)藝能夠大(da)大(da)地(di)減小生(sheng)產(chan)不銹鋼(gang)厚壁管的內徑(jing)(最大(da)可達到3mm),并(bing)且使生(sheng)產(chan)的厚壁管的D/S達到2.1.
隨著(zhu)擠壓機擠壓芯(xin)棒(bang)直徑的減(jian)小(xiao),使(shi)擠壓芯(xin)棒(bang)的工作條件(jian)顯著(zhu)惡化。因為擠壓芯(xin)棒(bang)由(you)于鋼管(guan)內徑的減(jian)小(xiao),不可能(neng)做(zuo)成(cheng)帶內水冷式(shi)的,并且在(zai)擠壓過程中,由(you)于芯(xin)棒(bang)受(shou)熱(re),會引起其斷裂(lie)。因而,實際(ji)上將擠壓芯(xin)棒(bang)限(xian)制在(zai)φ20~30mm.為了生(sheng)產內徑小(xiao)于20mm的厚壁管(guan),在(zai)D/S≥2.3時(shi),可以采用(yong)冷軋(ya)和冷拔的方法。但是冷軋(ya)或冷拔變(bian)(bian)形(xing)會使(shi)超厚壁管(guan)內表面(mian)的質量明(ming)顯變(bian)(bian)壞(huai)。
為了(le)得(de)到內徑3mm以上(shang)的超(chao)厚壁管,采(cai)用如圖6-14所示的方(fang)法,生(sheng)產出D/S=2.1~4.0的超(chao)厚壁鋼管。
可移動(dong)(dong)芯棒(bang)(bang)3的端部的最(zui)初位置在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模2圓(yuan)柱帶(dai)(dai)伸(shen)出50~100mm.在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中(zhong),當(dang)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿6隨著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊(dian)5移動(dong)(dong)時,變形金屬7環繞不移動(dong)(dong)的擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)(bang)4,帶(dai)(dai)著可移動(dong)(dong)芯棒(bang)(bang)3流動(dong)(dong),并且經過(guo)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模2形成(cheng)帶(dai)(dai)有內芯棒(bang)(bang)的擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)管。
擠(ji)壓(ya)時(shi),由(you)于芯棒是在冷狀態(tai)下(xia)進入(ru)變(bian)(bian)形區,因此(ci)在不(bu)同的溫度下(xia)比其他金屬的強度要(yao)高很(hen)多,不(bu)會(hui)發(fa)生變(bian)(bian)形。可(ke)(ke)移動(dong)芯棒3能(neng)自由(you)地(di)通過不(bu)可(ke)(ke)移動(dong)的空心擠(ji)壓(ya)芯棒4,芯棒和(he)變(bian)(bian)形金屬之(zhi)(zhi)間沒(mei)有相對移動(dong),僅存在較(jiao)小的摩擦(ca)力(li)。因此(ci),鋼管和(he)芯棒之(zhi)(zhi)間不(bu)會(hui)焊(han)合。同時(shi),在擠(ji)壓(ya)之(zhi)(zhi)前,可(ke)(ke)以噴涂或刷上一些懸浮狀的潤(run)滑劑。
擠壓(ya)(ya)結束后,芯(xin)棒(bang)(bang)與鋼管(guan)(guan)同(tong)時(shi)被鋸切。擠壓(ya)(ya)周期的其(qi)余工(gong)序與擠壓(ya)(ya)一般鋼管(guan)(guan)的相似。芯(xin)棒(bang)(bang)可(ke)以通過(guo)拉(la)拔或(huo)其(qi)他方式取出(chu)。芯(xin)棒(bang)(bang)可(ke)以用H13或(huo)者06Cr18Ni11Ti鋼冷拉(la)線(xian)材(cai)制作。采用06Cr18Ni11Ti不銹鋼冷軋棒(bang)(bang)線(xian)材(cai)制作的芯(xin)棒(bang)(bang)在(zai)拉(la)拔機上能順利地(di)從鋼管(guan)(guan)中拉(la)出(chu)。超厚(hou)壁管(guan)(guan)的內表面光潔度(du)達(da)到6~7級,尺寸(cun)公(gong)差(cha)也滿(man)意技術條件要求。超厚(hou)壁鋼管(guan)(guan)(D/S=2.2)的橫斷面如圖6-15所示。
采(cai)用(yong)這種工藝可以獲(huo)得任何要(yao)求的(de)(de)外形和(he)內(nei)表面的(de)(de)不銹鋼厚壁管,為此,必須使用(yong)相(xiang)應形狀的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)模和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒。尼科波爾南方(fang)鋼管廠在1600t臥式(shi)液壓(ya)(ya)擠(ji)壓(ya)(ya)機上,采(cai)用(yong)上述工藝,生產(chan)出外徑(jing)為ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內(nei)徑(jing)為φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的(de)(de)超(chao)厚壁管。
擠壓結束后,芯棒可以當鋼管在七(qi)輥矯(jiao)直機上矯(jiao)直后從鋼管中拔出(chu),并且(qie)由于斷面是超厚壁,可以采(cai)用溫矯(jiao)。
采用(yong)上述工藝還(huan)可以生(sheng)產(chan)厚壁(bi)復(fu)合鋼(gang)管。采用(yong)外層(ceng)為(wei)55CrNiMoV鋼(gang),內層(ceng)為(wei)10Cr24Al材料(liao)(liao)(liao)的(de)雙層(ceng)坯料(liao)(liao)(liao),直徑(jing)為(wei)Φ145mm.一次(ci)擠壓(ya)成Φ25mm復(fu)合管。芯棒材料(liao)(liao)(liao)為(wei)12Mn18Cr12V鋼(gang)。從擠壓(ya)余料(liao)(liao)(liao)的(de)縱向和徑(jing)向截(jie)面可以看出,擠壓(ya)時各層(ceng)金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)(liao)的(de)流動對稱。