超厚壁不銹鋼無縫管用于化學和石油工業的高壓和超高壓(壓力在500MPa以上)的管道、軸、軸承和其他管件,同時還可作為螺旋軋制周期斷面管件的坯料等。
在現有的軋管機上,采用熱變形的方法能夠生產徑壁比(D/S)為4~20的不銹鋼厚壁管。按照D/S的大小,可分為D/S=6~20的厚壁管和D/S=4.0~5.9的特厚壁不銹鋼管兩類。
一般認為三輥軋管機最適合軋制不銹鋼厚壁管,但是由于受到不銹鋼管(guan)內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱擠壓工藝是生(sheng)產(chan)超厚壁管的(de)最佳方法(fa),該(gai)工藝能夠大(da)大(da)地減小生(sheng)產(chan)不銹鋼厚壁管的(de)內徑(最大(da)可(ke)達到3mm),并且使(shi)生(sheng)產(chan)的(de)厚壁管的(de)D/S達到2.1.
隨(sui)著擠壓(ya)(ya)(ya)機擠壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)直(zhi)徑的(de)(de)減小(xiao),使擠壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)工作條件顯著惡化。因為擠壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)由于(yu)(yu)鋼管內(nei)(nei)徑的(de)(de)減小(xiao),不可(ke)(ke)能做(zuo)成帶內(nei)(nei)水冷式的(de)(de),并且在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)過(guo)程中,由于(yu)(yu)芯(xin)棒(bang)受熱,會(hui)(hui)引起其斷裂。因而,實際上將擠壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)限制在(zai)φ20~30mm.為了生產(chan)內(nei)(nei)徑小(xiao)于(yu)(yu)20mm的(de)(de)厚壁管,在(zai)D/S≥2.3時(shi),可(ke)(ke)以采用冷軋和冷拔(ba)的(de)(de)方法。但是冷軋或冷拔(ba)變形會(hui)(hui)使超厚壁管內(nei)(nei)表(biao)面的(de)(de)質量明顯變壞(huai)。
為(wei)了得到內徑(jing)3mm以上的(de)超(chao)厚壁管(guan),采用如圖6-14所(suo)示的(de)方法,生產出D/S=2.1~4.0的(de)超(chao)厚壁鋼(gang)管(guan)。
可(ke)移(yi)動(dong)(dong)芯(xin)棒3的(de)端部的(de)最(zui)初位置在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模2圓(yuan)柱帶伸出50~100mm.在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程中,當擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿6隨(sui)著擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)墊5移(yi)動(dong)(dong)時,變(bian)形(xing)金屬7環繞不(bu)移(yi)動(dong)(dong)的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)芯(xin)棒4,帶著可(ke)移(yi)動(dong)(dong)芯(xin)棒3流動(dong)(dong),并且經過擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模2形(xing)成帶有內芯(xin)棒的(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)管。
擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi),由(you)于(yu)芯棒是在(zai)冷狀(zhuang)態下進入(ru)變形(xing)(xing)區,因此在(zai)不同(tong)的(de)(de)溫度下比其他金屬(shu)的(de)(de)強度要高很多(duo),不會(hui)發(fa)生變形(xing)(xing)。可(ke)移(yi)動芯棒3能自(zi)由(you)地通過不可(ke)移(yi)動的(de)(de)空心擠(ji)(ji)壓(ya)芯棒4,芯棒和變形(xing)(xing)金屬(shu)之(zhi)間(jian)沒有相對移(yi)動,僅存(cun)在(zai)較小的(de)(de)摩擦力。因此,鋼管和芯棒之(zhi)間(jian)不會(hui)焊合。同(tong)時(shi),在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)之(zhi)前,可(ke)以噴涂或刷(shua)上一些(xie)懸浮(fu)狀(zhuang)的(de)(de)潤滑(hua)劑。
擠(ji)(ji)壓結束后,芯(xin)棒(bang)與鋼(gang)管同時被鋸切。擠(ji)(ji)壓周期的(de)其(qi)余工(gong)序(xu)與擠(ji)(ji)壓一般鋼(gang)管的(de)相似。芯(xin)棒(bang)可以通過拉拔或(huo)(huo)其(qi)他方式取出。芯(xin)棒(bang)可以用(yong)H13或(huo)(huo)者06Cr18Ni11Ti鋼(gang)冷(leng)拉線(xian)材(cai)制作(zuo)。采(cai)用(yong)06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)冷(leng)軋棒(bang)線(xian)材(cai)制作(zuo)的(de)芯(xin)棒(bang)在拉拔機上能順利地從鋼(gang)管中拉出。超厚(hou)(hou)壁管的(de)內(nei)表面光潔度(du)達到6~7級,尺寸公差也滿意(yi)技術條件要求。超厚(hou)(hou)壁鋼(gang)管(D/S=2.2)的(de)橫斷面如圖6-15所示(shi)。
采(cai)用這種工(gong)藝可以(yi)獲得任何要求的(de)外形(xing)和內表(biao)面的(de)不(bu)銹鋼(gang)厚壁管(guan),為此,必須使(shi)用相應(ying)形(xing)狀的(de)擠壓(ya)(ya)模和擠壓(ya)(ya)芯棒。尼(ni)科波爾(er)南方鋼(gang)管(guan)廠在1600t臥式(shi)液壓(ya)(ya)擠壓(ya)(ya)機上(shang),采(cai)用上(shang)述(shu)工(gong)藝,生產出外徑為ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內徑為φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的(de)超厚壁管(guan)。
擠(ji)壓結束后,芯棒可(ke)以當鋼管在(zai)七輥矯(jiao)直(zhi)機(ji)上(shang)矯(jiao)直(zhi)后從鋼管中(zhong)拔出,并且由于斷面是超(chao)厚壁,可(ke)以采用溫矯(jiao)。
采用(yong)上述工藝(yi)還可以生產厚壁復(fu)合鋼管。采用(yong)外層為55CrNiMoV鋼,內層為10Cr24Al材(cai)料(liao)的雙層坯料(liao),直徑為Φ145mm.一次擠壓成Φ25mm復(fu)合管。芯棒材(cai)料(liao)為12Mn18Cr12V鋼。從擠壓余料(liao)的縱向(xiang)和徑向(xiang)截(jie)面可以看出,擠壓時各層金(jin)屬材(cai)料(liao)的流(liu)動(dong)對稱。