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
不銹鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)可(ke)在熱(re)狀(zhuang)(zhuang)態下或冷狀(zhuang)(zhuang)態下進行,但(dan)一般多(duo)用(yong)(yong)冷矯(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)有(you)機(ji)械壓力(li)(li)(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)、斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)和張力(li)(li)(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)等幾種形式。壓力(li)(li)(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)結構簡單,但(dan)生產(chan)率(lv)低,需人工輔助(zhu)操作(zuo),矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)質量不高,故一般作(zuo)為鋼(gang)管(guan)初矯(jiao)(jiao)(jiao)。張力(li)(li)(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)是使(shi)鋼(gang)管(guan)在軸向力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)下產(chan)生-3%的(de)拉伸變形,而使(shi)鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi),一般用(yong)(yong)來矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)斷(duan)面形狀(zhuang)(zhuang)復雜的(de)鋼(gang)管(guan),這種方法的(de)生產(chan)率(lv)較低。
目前廣泛采用(yong)的是(shi)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji),斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)效(xiao)(xiao)革高、矯(jiao)直(zhi)(zhi)效(xiao)(xiao)果好,不僅使(shi)銷管(guan)(guan)(guan)的彎(wan)(wan)曲(qu)得(de)到(dao),廣來(lai)用(yong)等(deng)鋼管(guan)(guan)(guan)的精國度。但斜(xie)(xie)程矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)對鋼管(guan)(guan)(guan)的端部(bu)彎(wan)(wan)曲(qu)(鵝頭彎(wan)(wan))矯(jiao)直(zhi)(zhi)效(xiao)(xiao)得(de)到(dao)理想(xiang),通常需用(yong)壓力矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)進行端部(bu)的矯(jiao)直(zhi)(zhi)。
斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)排列形(xing)式如圖11-1所示,圖中(zhong)(a)、(c)、(e)為(wei)(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)交錯布(bu)置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機,矯(jiao)(jiao)(jiao)后加工硬化程度(du)小(xiao),中(zhong)間壓下(xia)輥(gun)可給(gei)予(yu)較大壓下(xia)提高(gao)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效(xiao)果,適于小(xiao)直(zhi)(zhi)徑(jing)高(gao)強度(du)和高(gao)彈(dan)性管材的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。圖中(zhong)(b)、(d)為(wei)(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)相對布(bu)置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機,主要用于大中(zhong)口徑(jing)管材和高(gao)強度(du)套(tao)管的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),因(yin)而矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)時不(bu)壓扁管材的(de)橫斷面。
常(chang)用(yong)(yong)的(de)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)有(you)五輥(gun)(gun)(gun)(gun)和七輥(gun)(gun)(gun)(gun)等形式。七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)的(de)結構(gou)比較簡單,因(yin)此應用(yong)(yong)最廣,按其配輥(gun)(gun)(gun)(gun)方(fang)案不同,七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)又分為(wei)2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾種。目前,使用(yong)(yong)最多(duo)(duo)的(de)是2-2-2-1型(xing),它(ta)具(ju)有(you)六(liu)個(ge)主動(dong)輥(gun)(gun)(gun)(gun)和一個(ge)被(bei)動(dong)輥(gun)(gun)(gun)(gun),主要用(yong)(yong)于(yu)小口徑(jing)薄壁管(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)。3-1-3型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)多(duo)(duo)用(yong)(yong)于(yu)端部不加(jia)厚的(de)石油(you)管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi),它(ta)不僅可(ke)(ke)以矯(jiao)(jiao)直(zhi)鋼管(guan),而(er)且還可(ke)(ke)以對(dui)σs達1200MPa的(de)套管(guan)進行定徑(jing)。1-2-1-2-1型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)多(duo)(duo)用(yong)(yong)于(yu)矯(jiao)(jiao)直(zhi)端部加(jia)厚的(de)石油(you)管(guan)。
鋼管由彎到直的矯直過(guo)程(cheng)實(shi)際(ji)上是一(yi)個彈塑性變(bian)形(xing)過(guo)程(cheng),而(er)變(bian)形(xing)力必須(xu)達(da)到或(huo)超過(guo)鋼管的屈服強度(du)才能產生(sheng)塑性變(bian)形(xing)。在(zai)熱處(chu)理線上矯直機通常布置在(zai)回火(huo)爐后面,不銹鋼管出回火(huo)爐后,溫度(du)略(lve)加調整即(ji)進(jin)行矯直,稱之為“熱矯”或(huo)“溫矯”。
2. 矯直機的參數確(que)定
對斜輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機而言,不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)只有在彎曲及壓(ya)扁(bian)的(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)才(cai)能達到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)效果。影響(xiang)鋼管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)質(zhi)量的(de)(de)(de)參數為各輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量、下(xia)(xia)中間輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)撓度、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)溫度、鋼管(guan)的(de)(de)(de)鋼種、規格及矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)速度等。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)形為近似雙(shuang)曲線型,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)和鋼管(guan)軸(zhou)(zhou)線相(xiang)交(jiao)成(cheng)一(yi)(yi)個交(jiao)角(jiao),所(suo)以當鋼管(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機后,管(guan)子(zi)被矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機帶動產(chan)生螺旋運動同(tong)時作(zuo)多次縱向反復彎曲,因而形成(cheng)了一(yi)(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機所(suo)不能實現的(de)(de)(de)鋼管(guan)軸(zhou)(zhou)向對稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。此(ci)外,還可以利用輥(gun)(gun)(gun)型的(de)(de)(de)特(te)點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)上、下(xia)(xia)間距,消除鋼管(guan)的(de)(de)(de)橢圓度。由于矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)過程是連續的(de)(de)(de)故具有較高的(de)(de)(de)生產(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)(zhou)線與(yu)鋼管(guan)軸(zhou)(zhou)線的(de)(de)(de)傾角(jiao)多在24°~25°間變(bian)化(hua),在實際生產(chan)中多采(cai)用一(yi)(yi)種矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)型,通過改變(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)(gun)傾角(jiao)辦法(fa)來(lai)完成(cheng)不同(tong)尺(chi)寸規格不銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。鋼管(guan)尺(chi)寸與(yu)輥(gun)(gun)(gun)傾角(jiao)的(de)(de)(de)關系如表11-1所(suo)示。
不(bu)同(tong)規格的(de)不(bu)銹鋼管(guan)應有不(bu)同(tong)的(de)矯直速(su)度,其大小取決于機組的(de)產量(liang)、設備能(neng)力(li)和(he)矯直質量(liang)。隨著軋(ya)制速(su)度的(de)提高,矯直速(su)度也在(zai)不(bu)斷提高。
鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)提高而(er)(er)降低,而(er)(er)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)(tong)一溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)差(cha)別也較大(da)(da),所以,在調整(zheng)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機時,各輥的(de)(de)(de)壓(ya)下量(liang)(liang)及(ji)(ji)中下輥的(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)(du)因鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)及(ji)(ji)矯(jiao)(jiao)直(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)而(er)(er)有所區別。例如:Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)(tong)Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)相比,由(you)于Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)高于Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因此,Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)壓(ya)下量(liang)(liang)及(ji)(ji)中下輥的(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)大(da)(da)于Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。同(tong)(tong)樣,低溫(wen)(wen)或冷矯(jiao)(jiao)時壓(ya)下量(liang)(liang)及(ji)(ji)撓度(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)大(da)(da)于“熱矯(jiao)(jiao)”。也就是說,鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、矯(jiao)(jiao)直(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)是調整(zheng)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機參數的(de)(de)(de)重要(yao)依據。此外,不(bu)銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)規格(ge)也是需要(yao)考慮(lv)的(de)(de)(de)因素(su),通(tong)常(chang)的(de)(de)(de)做法是隨著(zhu)規格(ge)的(de)(de)(de)減小(xiao)壓(ya)下量(liang)(liang)及(ji)(ji)撓度(du)(du)(du)(du)(du)加大(da)(da)。矯(jiao)(jiao)直(zhi)速度(du)(du)(du)(du)(du)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)管規格(ge)的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而(er)(er)降低。
另外,各輥(gun)(gun)(gun)的(de)壓下(xia)量是不同的(de)、對六輥(gun)(gun)(gun)橋直(zhi)機而言,前、后(hou)輥(gun)(gun)(gun)的(de)壓下(xia)量遠小于中間輥(gun)(gun)(gun)。同樣,鋼管與矯正輥(gun)(gun)(gun)的(de)接(jie)觸(chu)弧線長度要合適(shi)、按1/2-3/4銀長進行調整,中輥(gun)(gun)(gun)取(qu)上限,前、后(hou)看取(qu)下(xia)限。
總之,影響不銹鋼管(guan)矯直的(de)因素(su)是多方(fang)面的(de),在實際應用中要反復試(shi)驗(yan)以(yi)取得寶貴的(de)實踐經驗(yan)、并(bing)達(da)到預(yu)期的(de)效果。
不(bu)銹鋼管橋(qiao)直后會出現(xian)以下(xia)的問題:
a. 矯(jiao)(jiao)直后彎曲度(du)(du)及橢(tuo)圓(yuan)度(du)(du)達不到要求,產(chan)生的(de)原因和可(ke)采取的(de)措施(shi)有鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直前的(de)彎曲度(du)(du)及橢(tuo)圓(yuan)度(du)(du)過大,超(chao)過了矯(jiao)(jiao)直機的(de)能力(li),可(ke)以重(zhong)復矯(jiao)(jiao)直;矯(jiao)(jiao)直輥的(de)壓(ya)(ya)下量及撓度(du)(du)小(xiao),可(ke)適當增加(jia)壓(ya)(ya)下量或者撓度(du)(du)等(deng);
b. 不(bu)銹鋼管表面出現螺旋壓痕或“矯凹”現象,這(zhe)是矯直輥(gun)的(de)端部與鋼管表面接觸所(suo)致,產生(sheng)的(de)原因(yin)是矯直輥(gun)的(de)中心線與鋼管的(de)中心線不(bu)一致,鋼管偏(pian)向一側,鋼管與矯直輥(gun)接觸弧過(guo)大(da)、使矯直輥(gun)端部與鋼管接觸、可通過(guo)調整矯直輥(gun)的(de)角度使不(bu)銹鋼管“對中”、接觸弧長度合理;
c. 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管“矯(jiao)方(fang)”,即不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管矯(jiao)直后其(qi)截(jie)面不(bu)是圓形,而是呈“方(fang)形”,產(chan)生的(de)原因是壓下量過(guo)大造成的(de),減(jian)少中間上輥的(de)壓下量即可解(jie)決“矯(jiao)方(fang)”現象(xiang)。