這里所指的不銹鋼管材加工成型,包括管材彎曲、旋壓、擴徑、減徑和拉拔等,并且不銹(xiu)鋼管的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成型管材的選擇


 成(cheng)型(xing)(xing)(xing)之前,首先(xian)要考慮的(de)因素之一是(shi)對(dui)何種(zhong)形式不銹鋼(gang)管(guan)(guan)材(cai)進行成(cheng)型(xing)(xing)(xing)。也就(jiu)是(shi)說,是(shi)對(dui)無(wu)縫鋼(gang)管(guan)(guan),還是(shi)焊接(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)成(cheng)型(xing)(xing)(xing);是(shi)對(dui)拉拔鋼(gang)管(guan)(guan),還是(shi)熱處(chu)理的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)成(cheng)型(xing)(xing)(xing)。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹(xiu)鋼都可用一種或幾種常見的加工方法制作不銹鋼管。這些加工方法有棒材穿孔、管坯擠壓和冷軋帶鋼焊接等加工方法。然而,各種生產方法的原材料利用率是各不相同的,而且這些方法或許可以互用,或許根本不能互用。然而,經過對每一種不銹鋼的分析,可以肯定地說,至少已經有三種以上的方法可以用來加工成型鋼管。至于每一種方法是如何成功地加工出不銹鋼管,則是一個不同的工藝問題。


 因(yin)此,可以(yi)肯定(ding),采用(yong)(yong)一種加工方式,使用(yong)(yong)一種成(cheng)型(xing)設(she)備是不(bu)(bu)可能(neng)(neng)加工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)出所有材質、類型(xing)或(huo)尺寸的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan),也不(bu)(bu)可能(neng)(neng)同(tong)時加工生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)各(ge)種性(xing)能(neng)(neng)的(de)無縫或(huo)焊接鋼管(guan)(guan)。所以(yi),生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)費用(yong)(yong)的(de)估算不(bu)(bu)應該基于可能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)(guan)產(chan)品類型(xing)上,還(huan)必須考(kao)慮(lv)某種鋼管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)設(she)備的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力和經濟效益(yi)。


 易(yi)(yi)切(qie)削牌(pai)號的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可以(yi)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),它在尺寸方(fang)(fang)(fang)面采用擠壓(ya)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法比穿(chuan)孔方(fang)(fang)(fang)法更容(rong)易(yi)(yi)達到。另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面,這(zhe)些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)由(you)于含有非金(jin)(jin)屬夾雜物,是絕對不(bu)適(shi)宜(yi)采用焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)式加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)。具有強的(de)(de)空淬性(xing),并(bing)有較(jiao)高碳含量(liang)的(de)(de)馬氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可用來生(sheng)(sheng)(sheng)產無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根據生(sheng)(sheng)(sheng)產廠的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既有可能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),也(ye)可能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)為(wei)(wei)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),或者兩(liang)者都不(bu)可能(neng)(neng)(neng)。有些工(gong)(gong)廠不(bu)愿(yuan)意加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。所以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可生(sheng)(sheng)(sheng)產無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan),這(zhe)是因為(wei)(wei)10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)(han)接(jie)區(qu)域,有較(jiao)大(da)晶粒和脆(cui)化(hua)的(de)(de)趨勢。一(yi)般來說,普通的(de)(de)18-8期(qi)及(ji)其(qi)穩(wen)定化(hua)處理后的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都可以(yi)用來加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)制作無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)或焊(han)(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。像(xiang)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)(de)許多非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),由(you)于不(bu)是單(dan)相合(he)金(jin)(jin),因此它們(men)往往不(bu)可能(neng)(neng)(neng)進行(xing)穿(chuan)孔,就是擠壓(ya)成型也(ye)有一(yi)些困(kun)難,但可用焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)法順(shun)利地加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)制作不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)外徑很(hen)大(da)或者管(guan)(guan)(guan)壁較(jiao)厚時,是不(bu)能(neng)(neng)(neng)用焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)(fang)法來加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)。



2. 不銹(xiu)鋼鋼管的(de)回火效應


  由于(yu)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)引起的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)化,就(jiu)意味著(zhu)在(zai)隨后成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)要進行(xing)回火(huo)(huo)(huo)處(chu)理。所(suo)以(yi)(yi)回火(huo)(huo)(huo)對(dui)成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)方法和費(fei)用(yong)有著(zhu)直接的(de)(de)影響。人們都知道,當(dang)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)接近或低(di)于(yu)室(shi)溫(wen)變形(xing)時(shi),就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)硬(ying)(ying)化,使(shi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)材料的(de)(de)強度和硬(ying)(ying)度增高(gao)。實際上,并不(bu)是(shi)所(suo)有的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)都能(neng)進行(xing)所(suo)希望的(de)(de)成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)。如鐵素(su)體(ti)(ti)400系列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),在(zai)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)時(shi),只能(neng)有較小的(de)(de)變形(xing)量(liang)(liang),否則(ze)就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)突然破壞(huai)或開裂。像10Cr17(430)和16Cr25N(446)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)自(zi)身就(jiu)有缺(que)口(kou)敏(min)感性(xing),因此(ci)它(ta)們的(de)(de)供(gong)貨(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)應為(wei)退火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。當(dang)必須對(dui)它(ta)們進行(xing)成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)時(shi),必須進行(xing)回火(huo)(huo)(huo)處(chu)理。硬(ying)(ying)化馬氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也是(shi)以(yi)(yi)退火(huo)(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)供(gong)貨(huo),否則(ze)這些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)就(jiu)是(shi)以(yi)(yi)常化加(jia)固化,或者(zhe)以(yi)(yi)淬火(huo)(huo)(huo)加(jia)固化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)交(jiao)貨(huo)。然而奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它(ta)們能(neng)在(zai)較大的(de)(de)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)度范圍供(gong)貨(huo)。表5-2列(lie)出了(le)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)300系列(lie)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)各(ge)種(zhong)(zhong)回火(huo)(huo)(huo)有關的(de)(de)機械性(xing)能(neng),并不(bu)是(shi)所(suo)有尺寸(cun)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)回火(huo)(huo)(huo)后都可以(yi)(yi)成型(xing)加(jia)工(gong)(gong)。然而,含(han)合金(jin)(jin)(jin)量(liang)(liang)較少的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)非常適(shi)合于(yu)冷(leng)(leng)拔;對(dui)于(yu)合金(jin)(jin)(jin)含(han)量(liang)(liang)較高(gao)、冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)化速率低(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),并沒(mei)有廣泛地(di)用(yong)于(yu)生(sheng)產(chan)大于(yu)1/2冷(leng)(leng)作硬(ying)(ying)化狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)回火(huo)(huo)(huo)產(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屬(shu)于(yu)后一類(lei)。隨著(zhu)鎳含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)增加(jia),加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)(ying)化的(de)(de)趨(qu)勢就(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔奧氏體不銹鋼管的性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該(gai)提及的是,一些非標(biao)準鉻-錳奧氏體(ti)不銹鋼(gang),明顯地擴大了冷拔鋼(gang)管的加工范圍。


 圖5-45表示出,由大(da)尺寸鋼(gang)(gang)管經冷(leng)拔加工(gong)成(cheng)小(xiao)直徑鋼(gang)(gang)管的(de)“回火-尺寸”的(de)關系(xi)圖。小(xiao)尺寸鋼(gang)(gang)管在(zai)加工(gong)生(sheng)產時,這個規律可能(neng)有(you)點變(bian)化。當生(sheng)產大(da)于退火硬度(du)的(de)小(xiao)尺寸鋼(gang)(gang)管時,特別是希望有(you)1/2冷(leng)硬性能(neng)時,就應該考慮用專(zhuan)門生(sheng)產小(xiao)尺寸不銹鋼(gang)(gang)管的(de)設備。


圖 45.jpg


 由(you)于(yu)原材(cai)料的(de)(de)利用(yong)率(lv),即(ji)成(cheng)材(cai)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)必要(yao)的(de)(de)條件,所以希望上述的(de)(de)基本知識有(you)助于(yu)提高管子的(de)(de)成(cheng)材(cai)率(lv)。


 在冷(leng)拔(ba)不銹(xiu)鋼管(guan)加工時,必須考慮加工尺寸對鋼管生產的限制。由于加工的限制,潤滑劑性能和上述分析的內在因素,只有某些尺寸的不銹鋼管在各種回火狀態下是可以進行冷拔加工的。