Calmes 是在改進方坯連(lian)鑄(zhu)技(ji)術(shu)和水壓穿孔技(ji)術(shu)兩個(ge)方面技(ji)術(shu)的(de)基礎上(shang)而發展(zhan)起PPM技(ji)術(shu)的(de),在PPM發明之前(qian)解(jie)決連(lian)鑄(zhu)坯穿孔問題的(de)幾個(ge)途(tu)徑主要是:


  1. 將(jiang)連鑄方坯(pi)軋(ya)成圓坯(pi)后(hou),再(zai)用斜(xie)軋(ya)穿孔;


  2. 采用三輥式穿孔機對低碳鋼的(de)連鑄坯穿孔,至于其他鋼種,則(ze)用經過軋制的(de)連鑄坯進行(xing)穿孔;


  3. 在水壓沖孔機上對連鑄(zhu)坯(pi)進(jin)行沖孔。


 而PPM可以直接(jie)對連鑄(zhu)方坯(pi)穿孔,這在技術發展史(shi)上不能不說是一(yi)大(da)進步。


 A.H.Calmes 為發展壓力穿孔工藝而做的大量試驗始自20世紀50年代末,于60年代末制成試驗軋機,接著,在Dalmine 不(bu)銹鋼管廠(chang)進行了工業性試驗。


  1971年(nian)意(yi)大(da)(da)利 Dalmine 廠建(jian)立(li)了(le)一(yi)(yi)個(ge)由加熱到壓(ya)力穿(chuan)孔(kong)的(de)(de)完整工(gong)業性(xing)試驗(yan)車間(jian),試驗(yan)證明,壓(ya)力穿(chuan)孔(kong)工(gong)藝(yi)可以實現連鑄(zhu)方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)的(de)(de)穿(chuan)孔(kong)。所以,1978年(nian)8月在(zai)意(yi)大(da)(da)利Bergamo投產(chan)的(de)(de)世界上第一(yi)(yi)個(ge)MPM軋管廠采用了(le)PPM,這(zhe)臺壓(ya)力穿(chuan)孔(kong)機軋輥(gun)輥(gun)徑為1280mm,電機功率為500kW,推(tui)(tui)(tui)料機的(de)(de)最大(da)(da)推(tui)(tui)(tui)力為2300kN.壓(ya)力穿(chuan)孔(kong)機前(qian)設(she)有兩個(ge)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)裝置(zhi),一(yi)(yi)個(ge)是(shi)輥(gun)式(shi)(shi)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)裝置(zhi),另(ling)一(yi)(yi)個(ge)是(shi)板(ban)式(shi)(shi)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)裝置(zhi)。后者是(shi)日本八幡廠滾動式(shi)(shi)導(dao)(dao)(dao)板(ban)裝置(zhi)的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)改(gai)進,四(si)塊導(dao)(dao)(dao)板(ban)各由液壓(ya)缸壓(ya)向(xiang)鋼坯(pi),使方(fang)(fang)(fang)(fang)坯(pi)保(bao)持在(zai)中心線上,壓(ya)力穿(chuan)孔(kong)機的(de)(de)推(tui)(tui)(tui)桿是(shi)一(yi)(yi)根圓(yuan)棒(bang),前(qian)端有一(yi)(yi)個(ge)方(fang)(fang)(fang)(fang)形(xing)(xing)推(tui)(tui)(tui)頭(tou),在(zai)推(tui)(tui)(tui)桿的(de)(de)中部有一(yi)(yi)個(ge)一(yi)(yi)段1m左右(you)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)形(xing)(xing)截面(mian)(mian)的(de)(de)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)段,在(zai)其四(si)面(mian)(mian)鑲有可以更換的(de)(de)耐磨襯板(ban)。在(zai)推(tui)(tui)(tui)鋼時,這(zhe)一(yi)(yi)段方(fang)(fang)(fang)(fang)形(xing)(xing)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)段不通過(guo)軋輥(gun),而只是(shi)在(zai)輥(gun)式(shi)(shi)導(dao)(dao)(dao)向(xiang)裝置(zhi)中起導(dao)(dao)(dao)向(xiang)作用。


  壓力穿(chuan)孔(kong)頂(ding)頭和頂(ding)桿擰在一起(qi),穿(chuan)孔(kong)結束后,頂(ding)桿連(lian)同空心坯一起(qi)橫(heng)向移出(chu)到一條輥道上(shang),在此(ci)擋(dang)住穿(chuan)孔(kong)坯而將(jiang)頂(ding)桿(及頂(ding)頭)抽出(chu),穿(chuan)孔(kong)后空心坯的壁(bi)厚不均平均為15%,經(jing)過一次延伸以后,空心坯的壁(bi)厚不均可減去70%.因此(ci)荒(huang)管的壁(bi)厚不均約為±5%,具體數據是:


 對于壁(bi)厚(hou)為5.5~6.35mm的鋼管ΔS=±7%;


 對于壁厚為15~18mm的(de)鋼管(guan)ΔS=3.5%.


  穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)要在(zai)(zai)(zai)延(yan)伸(shen)(shen)機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang)延(yan)伸(shen)(shen),減小管壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)度,消除壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)不(bu)(bu)(bu)均(jun)。在(zai)(zai)(zai)1961年(nian)進(jin)行旨在(zai)(zai)(zai)消除壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)不(bu)(bu)(bu)均(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),采用了如(ru)(ru)上(shang)(shang)所(suo)(suo)述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構方式。后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1964~1965年(nian)在(zai)(zai)(zai)一臺16英(ying)(ying)(ying)寸(cun)周期軋管機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang)進(jin)行軋管試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),其簡況如(ru)(ru)下(xia):管坯(pi)(pi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)包括不(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)(zai)(zai)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種鋼種的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)6~5/8英(ying)(ying)(ying)寸(cun)方鋼錠,穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)8 1/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun),壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2英(ying)(ying)(ying)寸(cun),當L/I·D為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)12.5時,仍(reng)然(ran)可獲得壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)。在(zai)(zai)(zai)1966年(nian)開始設計、制造工藝(yi)性試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji),在(zai)(zai)(zai)1969年(nian)制成(cheng)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji),所(suo)(suo)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)外(wai)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)10~16 1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)。鑒于(yu)采用連(lian)鑄方坯(pi)(pi)生(sheng)產無縫鋼管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要意義,將1968年(nian)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)計劃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)點放在(zai)(zai)(zai)連(lian)鑄坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)上(shang)(shang),接著采用各種鋼種,特(te)別是在(zai)(zai)(zai)斜軋穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang)難以(yi)(yi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼種,進(jin)行了大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),其結(jie)果如(ru)(ru)下(xia):9 1/2英(ying)(ying)(ying)寸(cun)連(lian)鑄方坯(pi)(pi),經過加熱、定(ding)心(xin)(xin)(xin)(xin)、定(ding)型和清除氧化鐵皮后,在(zai)(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)成(cheng)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi),其外(wai)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)11 3/4英(ying)(ying)(ying)寸(cun),內(nei)(nei)徑(jing)(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)6英(ying)(ying)(ying)寸(cun),方坯(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1.08~1.18,通過軋輥孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)型以(yi)(yi)及出(chu)口導(dao)套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)換,可以(yi)(yi)改變(bian)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)徑(jing)(jing)和延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)。當延(yan)伸(shen)(shen)系(xi)(xi)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1.10時所(suo)(suo)得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)最(zui)好(hao),截面(mian)也(ye)較(jiao)圓。但(dan)應指出(chu),壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)并不(bu)(bu)(bu)在(zai)(zai)(zai)于(yu)獲得完(wan)全(quan)圓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi)和較(jiao)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)長(chang)率,而是在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)使金屬結(jie)構受到不(bu)(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)狀態下(xia),將方形鑄坯(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)內(nei)(nei)表(biao)面(mian)質量良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓形空(kong)(kong)(kong)(kong)心(xin)(xin)(xin)(xin)坯(pi)(pi),最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)比L/I·D可達24,而在(zai)(zai)(zai)水(shui)壓沖(chong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang),穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)比僅為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)6,若其后設置延(yan)伸(shen)(shen)機(ji)(ji)(ji),也(ye)只能達到9,在(zai)(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang),雖然(ran)L/I·D值很高,但(dan)其壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差仍(reng)在(zai)(zai)(zai)允許范圍(wei)內(nei)(nei)。


除了加熱均(jun)勻(yun)與否以外,影(ying)響壁厚不(bu)均(jun)程度的主(zhu)要因素是:


  1. 設計方面的(de)因素 入口導(dao)套(tao)、出(chu)口導(dao)套(tao)、軋輥(gun)孔型、頂桿的(de)中心要在一條直(zhi)線上;


  2. 工具(ju)方(fang)面的(de)因素 要(yao)將(jiang)穿孔工具(ju)的(de)公(gong)差值減至最小;


  3. 定心(xin)問題 在方(fang)坯的(de)前端要有一個準(zhun)確的(de)中(zhong)心(xin)孔(kong);


  4. 穿孔頂(ding)頭和(he)頂(ding)桿(gan)的強度問(wen)題 當方坯加熱(re)溫度為2300~2360 ℉時,頂(ding)桿(gan)的單位載(zai)荷不應超過(guo)65kg/m㎡.