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. 鋼管矯直(zhi)機


  不(bu)銹鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)可在熱(re)狀(zhuang)態下或冷狀(zhuang)態下進行,但一般多用(yong)冷矯(jiao)(jiao)。鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)有機(ji)械壓力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)和張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)等幾(ji)種形式。壓力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)結構簡單,但生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)(lv)低,需人工輔助操(cao)作,矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量不(bu)高,故一般作為(wei)鋼(gang)管初(chu)矯(jiao)(jiao)。張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)是使鋼(gang)管在軸向力(li)作用(yong)下產(chan)(chan)生(sheng)-3%的拉(la)伸變(bian)形,而使鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi),一般用(yong)來矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)斷面形狀(zhuang)復雜的鋼(gang)管,這種方法的生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)(lv)較低。


  目前(qian)廣(guang)泛(fan)采用的是(shi)斜(xie)輥矯(jiao)直機,斜(xie)輥矯(jiao)直機效(xiao)革高、矯(jiao)直效(xiao)果好,不僅使銷管的彎曲得(de)到,廣(guang)來用等鋼(gang)(gang)管的精(jing)國度。但(dan)斜(xie)程矯(jiao)直機對鋼(gang)(gang)管的端(duan)部彎曲(鵝頭(tou)彎)矯(jiao)直效(xiao)得(de)到理想,通常需用壓力矯(jiao)直機進行端(duan)部的矯(jiao)直。


  斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)排列形(xing)式如圖(tu)11-1所示,圖(tu)中(zhong)(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)交錯(cuo)布置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機,矯(jiao)(jiao)(jiao)后加工硬化程度小(xiao),中(zhong)間壓下輥(gun)可(ke)給予較大(da)壓下提高矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果,適(shi)于小(xiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)高強度和(he)高彈性管(guan)材(cai)(cai)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。圖(tu)中(zhong)(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)相對布置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機,主(zhu)要用(yong)于大(da)中(zhong)口徑(jing)管(guan)材(cai)(cai)和(he)高強度套管(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),因而矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)時不(bu)壓扁管(guan)材(cai)(cai)的(de)橫斷面。


圖 1.jpg


  常用(yong)的(de)斜輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)有(you)五(wu)輥(gun)和七(qi)輥(gun)等(deng)形(xing)式。七(qi)輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)的(de)結構比(bi)較簡單,因此應用(yong)最廣,按其配輥(gun)方案(an)不同,七(qi)輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)又分(fen)為2-2-2-1型、1-2-1-2-1型和3-1-3型等(deng)幾種。目前,使用(yong)最多的(de)是2-2-2-1型,它具(ju)有(you)六(liu)個主(zhu)(zhu)動輥(gun)和一個被(bei)動輥(gun),主(zhu)(zhu)要用(yong)于(yu)小口徑薄壁管(guan)的(de)矯直(zhi)(zhi)。3-1-3型斜輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)于(yu)端(duan)部(bu)不加厚(hou)的(de)石油(you)管(guan)矯直(zhi)(zhi),它不僅可以矯直(zhi)(zhi)鋼管(guan),而且還可以對σs達(da)1200MPa的(de)套管(guan)進行定徑。1-2-1-2-1型斜輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)于(yu)矯直(zhi)(zhi)端(duan)部(bu)加厚(hou)的(de)石油(you)管(guan)。


鋼管由彎(wan)到直(zhi)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)過程實際上是一(yi)個彈塑(su)性(xing)變形過程,而變形力必須(xu)達到或超過鋼管的屈(qu)服強度才能(neng)產生(sheng)塑(su)性(xing)變形。在(zai)熱處理線上矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機通常布置在(zai)回火爐后(hou)面,不銹鋼管出回火爐后(hou),溫(wen)度略(lve)加(jia)調整即進行矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi),稱之為“熱矯(jiao)(jiao)(jiao)”或“溫(wen)矯(jiao)(jiao)(jiao)”。



2. 矯直機的參(can)數確(que)定


  對(dui)斜輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)而言,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)只有在(zai)彎曲及壓(ya)扁的(de)(de)條件(jian)下(xia)(xia)(xia)才(cai)能(neng)達(da)到矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)效果(guo)。影響(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)質量(liang)的(de)(de)參數為各輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)(xia)量(liang)、下(xia)(xia)(xia)中(zhong)間(jian)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)撓度(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)溫度(du)、鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)、規(gui)格及矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)速度(du)等。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)形(xing)為近似(si)雙曲線(xian)型(xing),矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)和鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)線(xian)相交成一(yi)(yi)個交角(jiao),所(suo)以(yi)當鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)后(hou),管(guan)(guan)(guan)(guan)子被(bei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)帶動(dong)產(chan)生螺(luo)旋運動(dong)同時作多次縱向(xiang)反復彎曲,因而形(xing)成了一(yi)(yi)般(ban)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)所(suo)不能(neng)實(shi)現的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)對(dui)稱(cheng)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。此外(wai),還(huan)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)輥(gun)(gun)(gun)(gun)型(xing)的(de)(de)特點,調整(zheng)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)上(shang)、下(xia)(xia)(xia)間(jian)距,消除鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)橢(tuo)圓度(du)。由于矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)過程是連續(xu)的(de)(de)故具(ju)有較高的(de)(de)生產(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸(zhou)線(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)線(xian)的(de)(de)傾角(jiao)多在(zai)24°~25°間(jian)變(bian)(bian)化,在(zai)實(shi)際(ji)生產(chan)中(zhong)多采用(yong)一(yi)(yi)種(zhong)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)型(xing),通過改變(bian)(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾角(jiao)辦法來完成不同尺(chi)寸規(gui)格不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)尺(chi)寸與(yu)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾角(jiao)的(de)(de)關系如表11-1所(suo)示(shi)。


表 1.jpg


  不(bu)同規格(ge)的(de)不(bu)銹鋼管應(ying)有不(bu)同的(de)矯直(zhi)速度(du),其(qi)大(da)小取決于機組(zu)的(de)產量(liang)、設備(bei)能力和矯直(zhi)質量(liang)。隨著軋制速度(du)的(de)提(ti)高,矯直(zhi)速度(du)也(ye)在不(bu)斷提(ti)高。


  鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高而(er)(er)降(jiang)低,而(er)(er)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同(tong)一溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)差別也(ye)較大,所(suo)以(yi),在(zai)調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機時(shi)(shi),各(ge)輥的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)下量及(ji)中(zhong)下輥的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)因鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)及(ji)矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)而(er)(er)有(you)所(suo)區別。例如(ru):Mn系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同(tong)Cr-Mo系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)相比,由于(yu)Cr-Mo系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于(yu)Mn系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong),因此(ci),Cr-Mo系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)下量及(ji)中(zhong)下輥的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)要(yao)大于(yu)Mn系列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)。同(tong)樣(yang),低溫(wen)(wen)或冷矯(jiao)時(shi)(shi)壓(ya)(ya)下量及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)要(yao)大于(yu)“熱矯(jiao)”。也(ye)就是(shi)(shi)說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)、矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)(shi)調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機參數的(de)(de)(de)(de)重要(yao)依據。此(ci)外(wai),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)規格也(ye)是(shi)(shi)需要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)(de)(de)(de)因素,通常(chang)的(de)(de)(de)(de)做法(fa)是(shi)(shi)隨著(zhu)規格的(de)(de)(de)(de)減小壓(ya)(ya)下量及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)加大。矯(jiao)直(zhi)(zhi)速度(du)(du)(du)(du)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)管規格的(de)(de)(de)(de)增大而(er)(er)降(jiang)低。


  另外,各輥(gun)(gun)的(de)壓下量是不同(tong)的(de)、對六輥(gun)(gun)橋直(zhi)機而言(yan),前、后輥(gun)(gun)的(de)壓下量遠小于中間輥(gun)(gun)。同(tong)樣,鋼管與矯(jiao)正(zheng)輥(gun)(gun)的(de)接(jie)觸(chu)弧(hu)線(xian)長度(du)要(yao)合適(shi)、按(an)1/2-3/4銀(yin)長進行調整,中輥(gun)(gun)取(qu)上限(xian),前、后看(kan)取(qu)下限(xian)。


  總之,影響不銹鋼管矯直(zhi)的(de)因素是多方面的(de),在實際應用(yong)中要反(fan)復試驗以取得寶(bao)貴(gui)的(de)實踐經驗、并達(da)到預期的(de)效果。


不銹(xiu)鋼(gang)管橋直后會(hui)出現以下的問題(ti):


  a. 矯(jiao)直后(hou)彎曲度(du)及(ji)橢圓度(du)達(da)不到要(yao)求(qiu),產生的(de)(de)原因和可采取的(de)(de)措(cuo)施有鋼(gang)管(guan)矯(jiao)直前的(de)(de)彎曲度(du)及(ji)橢圓度(du)過(guo)大,超(chao)過(guo)了(le)矯(jiao)直機的(de)(de)能力,可以重復矯(jiao)直;矯(jiao)直輥的(de)(de)壓下量及(ji)撓(nao)度(du)小,可適當增加壓下量或者撓(nao)度(du)等(deng);


  b. 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管表(biao)面(mian)出現螺旋壓痕或“矯(jiao)(jiao)(jiao)凹”現象,這是(shi)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥的端(duan)(duan)部與鋼(gang)(gang)管表(biao)面(mian)接觸(chu)(chu)所致,產生的原因是(shi)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥的中心線(xian)與鋼(gang)(gang)管的中心線(xian)不一致,鋼(gang)(gang)管偏向一側,鋼(gang)(gang)管與矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥接觸(chu)(chu)弧(hu)過(guo)大、使矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥端(duan)(duan)部與鋼(gang)(gang)管接觸(chu)(chu)、可通過(guo)調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥的角度使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管“對中”、接觸(chu)(chu)弧(hu)長度合理(li);


  c. 不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管“矯方”,即不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管矯直(zhi)后其截面不(bu)(bu)是圓形,而是呈“方形”,產生的(de)原(yuan)因(yin)是壓下量過大造成的(de),減少中(zhong)間上(shang)輥的(de)壓下量即可(ke)解決“矯方”現象(xiang)。