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. 鋼管矯直機
不銹鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)可在熱狀態下(xia)或冷狀態下(xia)進行,但一(yi)般多用冷矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)有機(ji)(ji)械壓(ya)力矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)和張力矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)等幾(ji)種形式。壓(ya)力矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)結構(gou)簡單,但生產(chan)率(lv)低,需人(ren)工輔助操(cao)作,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)質量不高,故(gu)一(yi)般作為鋼(gang)管初矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。張力矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)是使鋼(gang)管在軸向力作用下(xia)產(chan)生-3%的(de)拉伸變形,而使鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),一(yi)般用來矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)斷面形狀復雜的(de)鋼(gang)管,這種方法的(de)生產(chan)率(lv)較(jiao)低。
目前廣泛(fan)采用(yong)的(de)是斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機,斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機效(xiao)革(ge)高、矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)效(xiao)果好,不僅使銷管(guan)的(de)彎(wan)曲(qu)得(de)到,廣來用(yong)等(deng)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)精(jing)國度。但(dan)斜程矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機對鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)端部(bu)彎(wan)曲(qu)(鵝頭彎(wan))矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)效(xiao)得(de)到理想,通(tong)常需用(yong)壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機進行端部(bu)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。
斜(xie)輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)排列形式如圖(tu)11-1所示,圖(tu)中(zhong)(a)、(c)、(e)為(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)交(jiao)錯布(bu)(bu)置的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)后加工硬(ying)化程(cheng)度小(xiao),中(zhong)間壓下輥(gun)(gun)可給予(yu)較(jiao)大(da)壓下提(ti)高(gao)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效果(guo),適于小(xiao)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)高(gao)強度和(he)高(gao)彈(dan)性管材(cai)的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。圖(tu)中(zhong)(b)、(d)為(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)相對布(bu)(bu)置的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),主要用于大(da)中(zhong)口徑(jing)管材(cai)和(he)高(gao)強度套管的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi),因(yin)而(er)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)時不壓扁(bian)管材(cai)的橫斷面。

常(chang)用(yong)的斜輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)有(you)五輥(gun)(gun)(gun)(gun)和七輥(gun)(gun)(gun)(gun)等(deng)形式。七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)的結構比(bi)較簡單,因此(ci)應用(yong)最廣,按其配輥(gun)(gun)(gun)(gun)方案(an)不(bu)(bu)同(tong),七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)又(you)分為(wei)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)最多的是(shi)2-2-2-1型,它具有(you)六個(ge)主(zhu)動輥(gun)(gun)(gun)(gun)和一個(ge)被動輥(gun)(gun)(gun)(gun),主(zhu)要用(yong)于(yu)小口(kou)徑薄壁管(guan)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型斜輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)于(yu)端部(bu)不(bu)(bu)加(jia)厚的石(shi)油管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它不(bu)(bu)僅可(ke)(ke)以矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼(gang)管(guan),而且還可(ke)(ke)以對(dui)σs達(da)1200MPa的套(tao)管(guan)進行定徑。1-2-1-2-1型斜輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)于(yu)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端部(bu)加(jia)厚的石(shi)油管(guan)。
鋼管由彎到(dao)直(zhi)的矯直(zhi)過程(cheng)實際上(shang)是一個彈塑性變(bian)形過程(cheng),而變(bian)形力必須達(da)到(dao)或超過鋼管的屈(qu)服強度才(cai)能產生塑性變(bian)形。在熱處理線上(shang)矯直(zhi)機通常布置在回火爐后(hou)面,不銹(xiu)鋼管出回火爐后(hou),溫度略加調整(zheng)即進行矯直(zhi),稱(cheng)之為“熱矯”或“溫矯”。
2. 矯直機的參數確(que)定
對(dui)斜(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)而言,不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)只有在(zai)(zai)彎(wan)曲及(ji)壓(ya)扁的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)才能(neng)達到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效(xiao)果(guo)。影響鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)為各輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量(liang)、下(xia)(xia)中間(jian)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)撓度(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)、規(gui)格及(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)速(su)度(du)等(deng)。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)形(xing)為近似(si)雙曲線型,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)和鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸線相交成一(yi)個交角(jiao),所(suo)(suo)以(yi)當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)后,管(guan)(guan)子被矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)帶動(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)螺(luo)旋運動(dong)同時作多次縱向(xiang)反復彎(wan)曲,因而形(xing)成了(le)一(yi)般(ban)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)所(suo)(suo)不(bu)能(neng)實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸向(xiang)對(dui)稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可(ke)以(yi)利用(yong)輥(gun)型的(de)(de)(de)(de)(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)上、下(xia)(xia)間(jian)距(ju),消(xiao)除鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)度(du)。由(you)于矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過程是連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)故具有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)軸線與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸線的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)(qing)角(jiao)多在(zai)(zai)24°~25°間(jian)變(bian)化,在(zai)(zai)實(shi)際(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)中多采用(yong)一(yi)種(zhong)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)型,通過改(gai)變(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)傾(qing)(qing)角(jiao)辦法來完成不(bu)同尺寸(cun)規(gui)格不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)尺寸(cun)與(yu)輥(gun)傾(qing)(qing)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關系如(ru)表11-1所(suo)(suo)示(shi)。

不(bu)同規(gui)格的(de)不(bu)銹鋼管應有不(bu)同的(de)矯(jiao)直速(su)度(du),其大小取決(jue)于機組的(de)產(chan)量、設備(bei)能力和(he)矯(jiao)直質(zhi)量。隨著軋制(zhi)速(su)度(du)的(de)提高,矯(jiao)直速(su)度(du)也在不(bu)斷提高。
鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)隨溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)而降(jiang)低,而不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)一溫度(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)差別(bie)也較大(da)(da),所以,在(zai)調整矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機時,各輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)因鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)及(ji)(ji)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)而有(you)所區別(bie)。例如:Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)相比,由于(yu)(yu)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫強(qiang)度(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因此,Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)要大(da)(da)于(yu)(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。同(tong)樣,低溫或冷矯(jiao)(jiao)時壓下(xia)量(liang)及(ji)(ji)撓(nao)度(du)(du)要大(da)(da)于(yu)(yu)“熱矯(jiao)(jiao)”。也就是(shi)(shi)說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)溫度(du)(du)是(shi)(shi)調整矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機參數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要依據。此外,不銹鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)格(ge)(ge)也是(shi)(shi)需要考慮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素,通(tong)常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)做法(fa)是(shi)(shi)隨著規(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減小壓下(xia)量(liang)及(ji)(ji)撓(nao)度(du)(du)加大(da)(da)。矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)速度(du)(du)隨著鋼(gang)(gang)(gang)管規(gui)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)(da)而降(jiang)低。
另(ling)外,各輥(gun)的(de)壓(ya)下(xia)量是(shi)不同的(de)、對六輥(gun)橋直(zhi)機而言(yan),前、后輥(gun)的(de)壓(ya)下(xia)量遠(yuan)小(xiao)于中間輥(gun)。同樣,鋼管與(yu)矯(jiao)正輥(gun)的(de)接(jie)觸弧線長度要合適、按1/2-3/4銀長進行調(diao)整,中輥(gun)取上限,前、后看取下(xia)限。
總之,影(ying)響(xiang)不(bu)銹鋼(gang)管矯直的因素是多方(fang)面的,在實際應用中要反復試(shi)驗以取得寶貴的實踐經驗、并(bing)達到(dao)預期的效果。
不銹(xiu)鋼管橋直后會出(chu)現(xian)以下的問題(ti):
a. 矯(jiao)直(zhi)后(hou)彎曲度(du)(du)及橢(tuo)圓度(du)(du)達不到(dao)要(yao)求,產生的(de)原因和(he)可(ke)(ke)采取的(de)措施有鋼管矯(jiao)直(zhi)前的(de)彎曲度(du)(du)及橢(tuo)圓度(du)(du)過(guo)大,超過(guo)了矯(jiao)直(zhi)機的(de)能力,可(ke)(ke)以重復矯(jiao)直(zhi);矯(jiao)直(zhi)輥(gun)的(de)壓下量及撓度(du)(du)小,可(ke)(ke)適當(dang)增加壓下量或者撓度(du)(du)等(deng);
b. 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表(biao)面出現螺旋壓痕或“矯(jiao)凹”現象(xiang),這是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)端部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表(biao)面接觸(chu)所(suo)致,產生的(de)(de)原因是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)中心線與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)中心線不(bu)一致,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)偏向一側,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)與(yu)矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥接觸(chu)弧過大、使矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥端部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)接觸(chu)、可(ke)通(tong)過調(diao)整矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)角度使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)“對中”、接觸(chu)弧長度合(he)理;
c. 不銹(xiu)鋼管“矯(jiao)方”,即不銹(xiu)鋼管矯(jiao)直后其截面不是(shi)圓形,而是(shi)呈“方形”,產生(sheng)的(de)原因是(shi)壓下量過(guo)大造成的(de),減少中間上輥的(de)壓下量即可解決“矯(jiao)方”現象。

