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(bu)(bu)銹鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)可在(zai)熱狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下或冷狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下進(jin)行(xing),但一(yi)般多(duo)用冷矯(jiao)(jiao)。鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)有機(ji)(ji)械壓(ya)力(li)(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)、斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)和張(zhang)(zhang)力(li)(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)等幾(ji)種形(xing)式。壓(ya)力(li)(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)結(jie)構簡單,但生產率(lv)低(di),需人工輔助操作(zuo),矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)質量不(bu)(bu)高,故(gu)一(yi)般作(zuo)為鋼(gang)管初矯(jiao)(jiao)。張(zhang)(zhang)力(li)(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)是使鋼(gang)管在(zai)軸向力(li)(li)作(zuo)用下產生-3%的拉(la)伸變形(xing),而使鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),一(yi)般用來矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)斷(duan)面(mian)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)復雜的鋼(gang)管,這(zhe)種方法的生產率(lv)較低(di)。
目前(qian)廣泛采用(yong)的是斜輥矯直(zhi)機(ji),斜輥矯直(zhi)機(ji)效(xiao)革高、矯直(zhi)效(xiao)果(guo)好,不僅(jin)使銷管的彎(wan)(wan)曲(qu)得(de)到,廣來用(yong)等鋼(gang)管的精國度(du)。但斜程(cheng)矯直(zhi)機(ji)對(dui)鋼(gang)管的端部(bu)(bu)彎(wan)(wan)曲(qu)(鵝(e)頭彎(wan)(wan))矯直(zhi)效(xiao)得(de)到理想,通常需(xu)用(yong)壓力(li)矯直(zhi)機(ji)進行(xing)端部(bu)(bu)的矯直(zhi)。
斜輥矯(jiao)直(zhi)機矯(jiao)直(zhi)輥排列形式如(ru)圖(tu)11-1所示,圖(tu)中(zhong)(a)、(c)、(e)為矯(jiao)直(zhi)輥交錯(cuo)布(bu)置的(de)矯(jiao)直(zhi)機,矯(jiao)后加工硬化程(cheng)度(du)小,中(zhong)間壓下輥可給予較(jiao)大(da)壓下提高(gao)(gao)矯(jiao)直(zhi)效果,適(shi)于(yu)小直(zhi)徑高(gao)(gao)強度(du)和高(gao)(gao)彈性管材(cai)的(de)矯(jiao)直(zhi)。圖(tu)中(zhong)(b)、(d)為矯(jiao)直(zhi)輥相(xiang)對布(bu)置的(de)矯(jiao)直(zhi)機,主要用于(yu)大(da)中(zhong)口(kou)徑管材(cai)和高(gao)(gao)強度(du)套管的(de)矯(jiao)直(zhi),因而(er)矯(jiao)直(zhi)時不壓扁管材(cai)的(de)橫(heng)斷(duan)面。
常用(yong)的斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機有(you)五輥(gun)和七輥(gun)等形式。七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機的結構(gou)比(bi)較簡(jian)單,因(yin)此(ci)應用(yong)最廣,按其(qi)配輥(gun)方(fang)案不(bu)(bu)同,七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機又(you)分為(wei)2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾(ji)種。目前(qian),使(shi)用(yong)最多的是(shi)2-2-2-1型(xing),它具有(you)六(liu)個主(zhu)動輥(gun)和一個被動輥(gun),主(zhu)要用(yong)于(yu)小口徑薄壁管(guan)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機多用(yong)于(yu)端(duan)部(bu)不(bu)(bu)加(jia)厚(hou)的石油(you)管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它不(bu)(bu)僅可以矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管(guan),而且還(huan)可以對σs達1200MPa的套管(guan)進(jin)行(xing)定(ding)徑。1-2-1-2-1型(xing)斜(xie)(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機多用(yong)于(yu)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端(duan)部(bu)加(jia)厚(hou)的石油(you)管(guan)。
鋼管(guan)由彎(wan)到(dao)直(zhi)的(de)(de)矯(jiao)直(zhi)過程實(shi)際上是一(yi)個彈塑性(xing)變形過程,而(er)變形力必須達到(dao)或超過鋼管(guan)的(de)(de)屈服強度(du)(du)才(cai)能(neng)產生塑性(xing)變形。在熱處理線上矯(jiao)直(zhi)機通常(chang)布置在回火(huo)爐后面(mian),不銹鋼管(guan)出回火(huo)爐后,溫度(du)(du)略加調(diao)整即進行矯(jiao)直(zhi),稱之為“熱矯(jiao)”或“溫矯(jiao)”。
2. 矯直機(ji)的參數確(que)定
對斜輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機而言,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)只有在彎曲及壓扁的(de)條件(jian)下(xia)才能達(da)到矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效(xiao)果。影(ying)響(xiang)鋼(gang)(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量(liang)的(de)參數為各(ge)輥(gun)(gun)(gun)的(de)壓下(xia)量(liang)、下(xia)中間輥(gun)(gun)(gun)的(de)撓度(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)、鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)鋼(gang)(gang)種、規格及矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)等。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)形為近似雙曲線型(xing),矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)和鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)線相(xiang)交(jiao)成一個交(jiao)角,所(suo)以當鋼(gang)(gang)管(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機后(hou),管(guan)子被矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機帶(dai)動產(chan)(chan)生螺旋運動同(tong)(tong)時作多次(ci)縱向反復彎曲,因而形成了(le)一般矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機所(suo)不(bu)(bu)能實現的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)向對稱矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可以利(li)用(yong)輥(gun)(gun)(gun)型(xing)的(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)上、下(xia)間距,消除(chu)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)橢圓度(du)。由于矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過程是連續(xu)的(de)故具(ju)有較高的(de)生產(chan)(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)線與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)線的(de)傾角多在24°~25°間變(bian)化,在實際生產(chan)(chan)中多采用(yong)一種矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)型(xing),通(tong)過改變(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)傾角辦法來完成不(bu)(bu)同(tong)(tong)尺寸規格不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)管(guan)尺寸與(yu)輥(gun)(gun)(gun)傾角的(de)關系如表(biao)11-1所(suo)示(shi)。
不同規(gui)格的不銹鋼管應有不同的矯直(zhi)速(su)度,其大小(xiao)取(qu)決于機組的產(chan)量、設備(bei)能力(li)和(he)矯直(zhi)質量。隨著軋制速(su)度的提高(gao),矯直(zhi)速(su)度也在不斷(duan)提高(gao)。
鋼(gang)的(de)強度(du)(du)(du)隨溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)提高(gao)(gao)而(er)降低,而(er)不同的(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)同一溫(wen)度(du)(du)(du)時強度(du)(du)(du)差別也(ye)較大,所(suo)以(yi),在調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)時,各(ge)輥的(de)壓下(xia)(xia)量(liang)及中(zhong)下(xia)(xia)輥的(de)撓(nao)度(du)(du)(du)因(yin)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)及矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)不同而(er)有所(suo)區別。例如:Mn系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)同Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)相比,由于Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)(du)(du)高(gao)(gao)于Mn系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),因(yin)此(ci),Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)壓下(xia)(xia)量(liang)及中(zhong)下(xia)(xia)輥的(de)撓(nao)度(du)(du)(du)要(yao)大于Mn系(xi)列(lie)(lie)(lie)鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。同樣,低溫(wen)或(huo)冷(leng)矯(jiao)時壓下(xia)(xia)量(liang)及撓(nao)度(du)(du)(du)要(yao)大于“熱(re)矯(jiao)”。也(ye)就(jiu)是說(shuo),鋼(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)、矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)是調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)參數(shu)的(de)重要(yao)依據(ju)。此(ci)外(wai),不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)規(gui)格也(ye)是需要(yao)考(kao)慮的(de)因(yin)素(su),通常的(de)做法是隨著規(gui)格的(de)減小壓下(xia)(xia)量(liang)及撓(nao)度(du)(du)(du)加大。矯(jiao)直(zhi)(zhi)速度(du)(du)(du)隨著鋼(gang)管規(gui)格的(de)增大而(er)降低。
另(ling)外,各輥的壓下量(liang)是不同(tong)的、對(dui)六輥橋直機而言,前、后輥的壓下量(liang)遠小于中間輥。同(tong)樣,鋼管與(yu)矯正輥的接觸弧線長度(du)要(yao)合(he)適、按(an)1/2-3/4銀(yin)長進(jin)行調整,中輥取(qu)上(shang)限(xian),前、后看(kan)取(qu)下限(xian)。
總之,影響不銹鋼(gang)管矯直的(de)(de)因素是多方(fang)面的(de)(de),在實際應用中(zhong)要反(fan)復(fu)試驗(yan)以取(qu)得寶貴的(de)(de)實踐經驗(yan)、并達到預期的(de)(de)效果。
不銹鋼管(guan)橋直后會(hui)出現(xian)以下的問題(ti):
a. 矯直(zhi)(zhi)后彎(wan)曲度(du)(du)及橢圓(yuan)(yuan)度(du)(du)達不到要求,產(chan)生的(de)(de)(de)原因和(he)可采取的(de)(de)(de)措施(shi)有鋼管矯直(zhi)(zhi)前的(de)(de)(de)彎(wan)曲度(du)(du)及橢圓(yuan)(yuan)度(du)(du)過大,超過了矯直(zhi)(zhi)機的(de)(de)(de)能力,可以(yi)重復矯直(zhi)(zhi);矯直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)(de)壓下(xia)量及撓度(du)(du)小,可適當增加壓下(xia)量或者(zhe)撓度(du)(du)等(deng);
b. 不(bu)銹鋼(gang)(gang)管表面(mian)出現螺旋壓(ya)痕或“矯(jiao)(jiao)凹”現象,這是矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)端部與(yu)鋼(gang)(gang)管表面(mian)接觸(chu)所致,產(chan)生的(de)原因是矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)中心(xin)線與(yu)鋼(gang)(gang)管的(de)中心(xin)線不(bu)一致,鋼(gang)(gang)管偏向一側(ce),鋼(gang)(gang)管與(yu)矯(jiao)(jiao)直輥(gun)接觸(chu)弧(hu)過(guo)大(da)、使矯(jiao)(jiao)直輥(gun)端部與(yu)鋼(gang)(gang)管接觸(chu)、可通過(guo)調整矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)角(jiao)度使不(bu)銹鋼(gang)(gang)管“對中”、接觸(chu)弧(hu)長度合(he)理;
c. 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管“矯方(fang)”,即不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管矯直后其截(jie)面不(bu)是圓形,而是呈“方(fang)形”,產生的原因是壓下量過(guo)大造成(cheng)的,減少中間上輥的壓下量即可解決“矯方(fang)”現象。