不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。


1. 鋼(gang)管(guan)矯直機


  不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直可在熱(re)狀(zhuang)態下或(huo)冷狀(zhuang)態下進行(xing),但(dan)(dan)一(yi)(yi)般多用(yong)(yong)冷矯(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)有機(ji)(ji)械(xie)壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)和(he)張(zhang)力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)等幾種形(xing)式(shi)。壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)結構簡單,但(dan)(dan)生產(chan)(chan)(chan)率低,需(xu)人工(gong)輔助操作,矯(jiao)(jiao)(jiao)直質(zhi)量(liang)不高,故一(yi)(yi)般作為(wei)鋼(gang)管(guan)(guan)初矯(jiao)(jiao)(jiao)。張(zhang)力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)是使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)在軸向力作用(yong)(yong)下產(chan)(chan)(chan)生-3%的拉伸變形(xing),而使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直,一(yi)(yi)般用(yong)(yong)來矯(jiao)(jiao)(jiao)直斷面形(xing)狀(zhuang)復雜的鋼(gang)管(guan)(guan),這種方法的生產(chan)(chan)(chan)率較低。


  目前(qian)廣泛(fan)采用的是(shi)斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機,斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機效革高、矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果好,不(bu)僅使(shi)銷管的彎(wan)曲得(de)到(dao),廣來用等鋼管的精國(guo)度(du)。但(dan)斜(xie)程矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機對鋼管的端部彎(wan)曲(鵝(e)頭彎(wan))矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效得(de)到(dao)理想,通(tong)常需用壓力矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機進行端部的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。


  斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)排列形(xing)式(shi)如圖11-1所示,圖中(zhong)(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)交錯(cuo)布置(zhi)(zhi)的(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機,矯(jiao)(jiao)后加工硬化程度小,中(zhong)間壓下輥(gun)可給予較大壓下提(ti)高(gao)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果,適于(yu)小直(zhi)(zhi)徑高(gao)強度和高(gao)彈性管(guan)(guan)材的(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。圖中(zhong)(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)相對(dui)布置(zhi)(zhi)的(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機,主要用于(yu)大中(zhong)口徑管(guan)(guan)材和高(gao)強度套管(guan)(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),因而矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)時不(bu)壓扁(bian)管(guan)(guan)材的(de)橫斷面。


圖 1.jpg


  常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)有(you)五輥(gun)和七(qi)輥(gun)等形式。七(qi)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)結構比較簡單(dan),因(yin)此應用(yong)(yong)最廣,按其(qi)配輥(gun)方案(an)不(bu)同,七(qi)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)又分為2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾(ji)種(zhong)。目(mu)前,使用(yong)(yong)最多(duo)的(de)(de)(de)(de)是2-2-2-1型(xing),它具(ju)有(you)六個主動(dong)(dong)輥(gun)和一個被(bei)動(dong)(dong)輥(gun),主要用(yong)(yong)于小口(kou)徑薄壁(bi)管(guan)的(de)(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)多(duo)用(yong)(yong)于端(duan)部不(bu)加厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)石油管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它不(bu)僅可以矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管(guan),而(er)且還可以對(dui)σs達1200MPa的(de)(de)(de)(de)套(tao)管(guan)進行定徑。1-2-1-2-1型(xing)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)多(duo)用(yong)(yong)于矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端(duan)部加厚(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)石油管(guan)。


鋼(gang)管(guan)由彎(wan)到直(zhi)的(de)矯直(zhi)過程實際上是一個(ge)彈塑性變(bian)形(xing)(xing)(xing)過程,而變(bian)形(xing)(xing)(xing)力必(bi)須(xu)達到或(huo)超過鋼(gang)管(guan)的(de)屈服強度(du)(du)才能產生(sheng)塑性變(bian)形(xing)(xing)(xing)。在熱(re)處理線上矯直(zhi)機通常布置在回火爐后面,不銹鋼(gang)管(guan)出回火爐后,溫度(du)(du)略加調整即(ji)進(jin)行矯直(zhi),稱(cheng)之(zhi)為“熱(re)矯”或(huo)“溫矯”。



2. 矯(jiao)直機的參數確定


  對(dui)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機而言,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)只有在(zai)彎(wan)曲及壓扁的(de)條件下(xia)才能達(da)到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果。影(ying)響(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)質量的(de)參數為各輥(gun)的(de)壓下(xia)量、下(xia)中(zhong)間(jian)(jian)輥(gun)的(de)撓度、矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)度、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種、規格及矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)速度等。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)形為近似雙曲線型(xing),矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸線相交成一(yi)個交角(jiao)(jiao),所(suo)以當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機后,管(guan)(guan)(guan)子被矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機帶動產生螺旋運動同(tong)時作(zuo)多次縱向(xiang)反復彎(wan)曲,因(yin)而形成了一(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機所(suo)不(bu)能實現的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸向(xiang)對(dui)稱矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。此外,還可(ke)以利用輥(gun)型(xing)的(de)特點(dian),調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)上、下(xia)間(jian)(jian)距,消(xiao)除(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)橢圓(yuan)度。由于矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)過(guo)(guo)程是連(lian)續(xu)的(de)故具有較高的(de)生產率。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)軸線與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸線的(de)傾(qing)角(jiao)(jiao)多在(zai)24°~25°間(jian)(jian)變(bian)化,在(zai)實際生產中(zhong)多采用一(yi)種矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)型(xing),通過(guo)(guo)改變(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)傾(qing)角(jiao)(jiao)辦法來完成不(bu)同(tong)尺(chi)寸(cun)規格不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)尺(chi)寸(cun)與輥(gun)傾(qing)角(jiao)(jiao)的(de)關系(xi)如表11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)同(tong)規(gui)格的(de)不(bu)銹鋼管應(ying)有不(bu)同(tong)的(de)矯直(zhi)速度,其大(da)小取決于(yu)機組的(de)產量(liang)、設備能力和矯直(zhi)質量(liang)。隨著軋(ya)制速度的(de)提高(gao),矯直(zhi)速度也在不(bu)斷提高(gao)。


  鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)隨溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)提高(gao)而(er)降低,而(er)不(bu)同(tong)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)一溫(wen)度(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)差別(bie)也(ye)較大(da)(da),所以,在調整矯(jiao)直機(ji)時,各輥的(de)(de)壓(ya)下量(liang)及(ji)中下輥的(de)(de)撓度(du)(du)因(yin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)及(ji)矯(jiao)直溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)不(bu)同(tong)而(er)有所區別(bie)。例如:Mn系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)Cr-Mo系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)相比(bi),由(you)于Cr-Mo系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)度(du)(du)高(gao)于Mn系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因(yin)此(ci),Cr-Mo系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)壓(ya)下量(liang)及(ji)中下輥的(de)(de)撓度(du)(du)要(yao)大(da)(da)于Mn系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。同(tong)樣(yang),低溫(wen)或冷矯(jiao)時壓(ya)下量(liang)及(ji)撓度(du)(du)要(yao)大(da)(da)于“熱矯(jiao)”。也(ye)就是(shi)(shi)說,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、矯(jiao)直溫(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)調整矯(jiao)直機(ji)參數的(de)(de)重(zhong)要(yao)依據。此(ci)外(wai),不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)規格(ge)也(ye)是(shi)(shi)需要(yao)考(kao)慮的(de)(de)因(yin)素,通常的(de)(de)做法是(shi)(shi)隨著(zhu)規格(ge)的(de)(de)減小壓(ya)下量(liang)及(ji)撓度(du)(du)加大(da)(da)。矯(jiao)直速度(du)(du)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管規格(ge)的(de)(de)增大(da)(da)而(er)降低。


  另(ling)外,各(ge)輥(gun)(gun)的壓(ya)下量是不同的、對六輥(gun)(gun)橋(qiao)直(zhi)機而言(yan),前、后輥(gun)(gun)的壓(ya)下量遠小于中(zhong)間輥(gun)(gun)。同樣,鋼管與矯正輥(gun)(gun)的接觸弧線長(chang)度要合適、按1/2-3/4銀長(chang)進(jin)行調(diao)整,中(zhong)輥(gun)(gun)取(qu)上限(xian)(xian),前、后看取(qu)下限(xian)(xian)。


  總之,影響(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)管矯直(zhi)的(de)因素(su)是多(duo)方(fang)面的(de),在實際應用中(zhong)要反(fan)復試驗以取得寶貴的(de)實踐經(jing)驗、并(bing)達(da)到(dao)預期(qi)的(de)效果(guo)。


不銹鋼管橋(qiao)直(zhi)后(hou)會出現以下的問題(ti):


  a. 矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)后彎曲度及(ji)橢(tuo)圓度達不到要(yao)求,產生(sheng)的(de)原因(yin)和可(ke)(ke)采取(qu)的(de)措施有鋼管矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)前的(de)彎曲度及(ji)橢(tuo)圓度過(guo)大,超過(guo)了矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機的(de)能力,可(ke)(ke)以(yi)重復矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi);矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)的(de)壓下量(liang)及(ji)撓度小,可(ke)(ke)適當增加壓下量(liang)或者撓度等;


  b. 不(bu)銹鋼(gang)管表面出現螺(luo)旋壓痕或“矯(jiao)凹”現象,這是(shi)矯(jiao)直輥(gun)的(de)端(duan)部與(yu)鋼(gang)管表面接(jie)觸(chu)(chu)所致,產生的(de)原因(yin)是(shi)矯(jiao)直輥(gun)的(de)中心線(xian)與(yu)鋼(gang)管的(de)中心線(xian)不(bu)一致,鋼(gang)管偏向一側,鋼(gang)管與(yu)矯(jiao)直輥(gun)接(jie)觸(chu)(chu)弧過大、使(shi)矯(jiao)直輥(gun)端(duan)部與(yu)鋼(gang)管接(jie)觸(chu)(chu)、可通過調整矯(jiao)直輥(gun)的(de)角度使(shi)不(bu)銹鋼(gang)管“對(dui)中”、接(jie)觸(chu)(chu)弧長度合理;


  c. 不銹鋼(gang)管(guan)“矯(jiao)方(fang)”,即(ji)不銹鋼(gang)管(guan)矯(jiao)直后(hou)其截面不是(shi)(shi)圓形(xing),而是(shi)(shi)呈“方(fang)形(xing)”,產(chan)生的原因是(shi)(shi)壓下量過大造成的,減少中間上輥的壓下量即(ji)可解(jie)決“矯(jiao)方(fang)”現象。