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(bu)銹(xiu)鋼管內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱擠(ji)壓工藝(yi)是生產超厚壁管的最佳方法,該(gai)工藝(yi)能(neng)夠大大地(di)減小(xiao)生產不銹(xiu)鋼(gang)厚壁管的內徑(jing)(最大可達(da)到3mm),并且使生產的厚壁管的D/S達(da)到2.1.
隨(sui)著擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)直徑的(de)減小,使擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)的(de)工作條件顯著惡化。因為(wei)(wei)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)由于鋼管內徑的(de)減小,不(bu)可能做成帶內水冷(leng)式的(de),并且在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,由于芯棒(bang)受熱,會引起其斷(duan)裂。因而,實際上(shang)將(jiang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)限制(zhi)在φ20~30mm.為(wei)(wei)了生產(chan)內徑小于20mm的(de)厚壁(bi)管,在D/S≥2.3時,可以采用冷(leng)軋和冷(leng)拔的(de)方(fang)法(fa)。但是冷(leng)軋或冷(leng)拔變(bian)(bian)形會使超厚壁(bi)管內表(biao)面的(de)質量明顯變(bian)(bian)壞。
為了得(de)到內徑3mm以上的(de)超厚(hou)壁管,采用如圖6-14所(suo)示的(de)方法,生產出D/S=2.1~4.0的(de)超厚(hou)壁鋼管。
可移(yi)動芯棒(bang)3的(de)端(duan)部的(de)最初位置在擠(ji)壓(ya)(ya)模2圓柱帶(dai)伸出50~100mm.在擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中,當擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)6隨著擠(ji)壓(ya)(ya)墊5移(yi)動時,變形金屬7環繞不移(yi)動的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)4,帶(dai)著可移(yi)動芯棒(bang)3流動,并且經過(guo)擠(ji)壓(ya)(ya)模2形成帶(dai)有內芯棒(bang)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)管。
擠(ji)壓時,由(you)于芯(xin)棒是(shi)在(zai)冷狀態下(xia)進入變(bian)形區,因此在(zai)不(bu)同的溫(wen)度下(xia)比其(qi)他金(jin)屬的強度要(yao)高很多,不(bu)會發生變(bian)形。可(ke)(ke)移動芯(xin)棒3能自由(you)地(di)通過不(bu)可(ke)(ke)移動的空心(xin)擠(ji)壓芯(xin)棒4,芯(xin)棒和變(bian)形金(jin)屬之間(jian)沒有相對移動,僅(jin)存(cun)在(zai)較小的摩(mo)擦力(li)。因此,鋼(gang)管和芯(xin)棒之間(jian)不(bu)會焊合(he)。同時,在(zai)擠(ji)壓之前,可(ke)(ke)以噴涂或刷上一些(xie)懸(xuan)浮狀的潤滑劑(ji)。
擠(ji)壓(ya)結束后,芯(xin)棒(bang)與(yu)(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)同(tong)時被鋸切(qie)。擠(ji)壓(ya)周期(qi)的其余工序(xu)與(yu)(yu)擠(ji)壓(ya)一般(ban)鋼(gang)管(guan)(guan)的相似。芯(xin)棒(bang)可以通過拉(la)(la)(la)拔(ba)或其他(ta)方(fang)式取出(chu)。芯(xin)棒(bang)可以用H13或者06Cr18Ni11Ti鋼(gang)冷(leng)拉(la)(la)(la)線(xian)材制作(zuo)。采用06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)冷(leng)軋棒(bang)線(xian)材制作(zuo)的芯(xin)棒(bang)在拉(la)(la)(la)拔(ba)機(ji)上(shang)能順利(li)地(di)從鋼(gang)管(guan)(guan)中(zhong)拉(la)(la)(la)出(chu)。超厚壁管(guan)(guan)的內表面(mian)光潔度達(da)到(dao)6~7級,尺寸(cun)公差也滿意技術條件要(yao)求。超厚壁鋼(gang)管(guan)(guan)(D/S=2.2)的橫(heng)斷(duan)面(mian)如圖6-15所示(shi)。
采用這種工(gong)藝(yi)可以獲(huo)得(de)任何要(yao)求的外(wai)形(xing)和內表面的不銹鋼厚壁管(guan),為此,必(bi)須(xu)使用相應形(xing)狀的擠壓模和擠壓芯(xin)棒。尼科波(bo)爾南方鋼管(guan)廠在1600t臥(wo)式液壓擠壓機上(shang),采用上(shang)述工(gong)藝(yi),生產出外(wai)徑(jing)為ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內徑(jing)為φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的超厚壁管(guan)。
擠壓(ya)結束(shu)后,芯棒可以當鋼管在七輥矯直(zhi)機上矯直(zhi)后從鋼管中拔出,并(bing)且由于(yu)斷面是超厚(hou)壁(bi),可以采用(yong)溫矯。
采用(yong)上述工藝還可(ke)以(yi)生產厚壁復(fu)合鋼(gang)(gang)管。采用(yong)外層為55CrNiMoV鋼(gang)(gang),內層為10Cr24Al材料(liao)(liao)的(de)雙層坯料(liao)(liao),直(zhi)徑(jing)為Φ145mm.一次擠壓成Φ25mm復(fu)合管。芯棒(bang)材料(liao)(liao)為12Mn18Cr12V鋼(gang)(gang)。從擠壓余(yu)料(liao)(liao)的(de)縱向(xiang)和徑(jing)向(xiang)截面可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),擠壓時各層金(jin)屬材料(liao)(liao)的(de)流動對稱。