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(gang)管(guan)的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成(cheng)型管材的選擇


 成(cheng)型之前,首先(xian)要考慮的因素之一(yi)是(shi)(shi)對何種形式不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)材進行成(cheng)型。也就是(shi)(shi)說(shuo),是(shi)(shi)對無縫鋼管(guan)(guan),還(huan)(huan)是(shi)(shi)焊接鋼管(guan)(guan)成(cheng)型;是(shi)(shi)對拉拔鋼管(guan)(guan),還(huan)(huan)是(shi)(shi)熱處理的鋼管(guan)(guan)成(cheng)型。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹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。


 因此,可以肯定(ding),采用一(yi)種(zhong)(zhong)加(jia)工(gong)方式,使用一(yi)種(zhong)(zhong)成型(xing)設(she)備(bei)(bei)是不(bu)(bu)(bu)可能(neng)加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)出所(suo)有(you)材質、類型(xing)或(huo)尺寸的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan),也不(bu)(bu)(bu)可能(neng)同時加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)各種(zhong)(zhong)性能(neng)的無縫或(huo)焊接鋼(gang)管(guan)。所(suo)以,生(sheng)產(chan)費用的估算不(bu)(bu)(bu)應(ying)該基于可能(neng)生(sheng)產(chan)的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)產(chan)品類型(xing)上,還必須(xu)考慮某種(zhong)(zhong)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)(bei)的生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)和(he)經濟效益。


 易(yi)切削牌(pai)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它在尺寸方(fang)(fang)面采用(yong)擠壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法比穿(chuan)孔(kong)方(fang)(fang)法更容易(yi)達(da)到。另一方(fang)(fang)面,這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由于含(han)有(you)(you)非金(jin)屬夾雜(za)物,是(shi)(shi)(shi)絕(jue)對不(bu)(bu)適宜采用(yong)焊接方(fang)(fang)式加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)。具有(you)(you)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)淬性,并(bing)有(you)(you)較(jiao)高碳含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和(he)(he)108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來(lai)(lai)生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產(chan)(chan)焊接鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根據(ju)生(sheng)產(chan)(chan)廠的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既(ji)有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),也可(ke)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)為(wei)焊接鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),或者(zhe)(zhe)兩者(zhe)(zhe)都不(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)。有(you)(you)些(xie)工(gong)(gong)廠不(bu)(bu)愿意加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊接鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。所以,440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)焊接鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),這(zhe)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊接區(qu)域,有(you)(you)較(jiao)大(da)晶粒和(he)(he)脆化的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。一般來(lai)(lai)說,普通的(de)(de)(de)(de)(de)18-8期及(ji)其(qi)穩定化處理(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都可(ke)以用(yong)來(lai)(lai)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)制作無(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)或焊接鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。像(xiang)沉淀硬(ying)化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)許多非標準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)單相合金(jin),因(yin)此它們往往不(bu)(bu)可(ke)能(neng)(neng)(neng)進行穿(chuan)孔(kong),就是(shi)(shi)(shi)擠壓(ya)成(cheng)(cheng)型也有(you)(you)一些(xie)困難,但(dan)可(ke)用(yong)焊接方(fang)(fang)法順利地加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)制作不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)徑很大(da)或者(zhe)(zhe)管(guan)(guan)壁較(jiao)厚時,是(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用(yong)焊接方(fang)(fang)法來(lai)(lai)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)。



2. 不銹鋼鋼管(guan)的回火效應(ying)


  由于冷加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)引起的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua),就(jiu)意味著在(zai)隨后(hou)(hou)成型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)要進行(xing)回火(huo)(huo)處(chu)理(li)。所以回火(huo)(huo)對成型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)方法和(he)(he)費用(yong)有著直接(jie)的(de)(de)(de)影響。人們(men)都知道,當金(jin)屬(shu)接(jie)近或(huo)(huo)低于室溫變(bian)形時,就(jiu)會(hui)產生(sheng)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua),使金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)(de)(de)強度和(he)(he)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度增高(gao)。實際上,并(bing)不(bu)(bu)是所有的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管都能(neng)(neng)進行(xing)所希望的(de)(de)(de)成型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)。如鐵素體(ti)(ti)(ti)400系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,在(zai)冷加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)時,只能(neng)(neng)有較小的(de)(de)(de)變(bian)形量,否則就(jiu)會(hui)發生(sheng)突然破壞或(huo)(huo)開裂。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)自(zi)身就(jiu)有缺口(kou)敏感性,因此(ci)它們(men)的(de)(de)(de)供(gong)貨(huo)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)應為退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)。當必須(xu)(xu)對它們(men)進行(xing)成型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)時,必須(xu)(xu)進行(xing)回火(huo)(huo)處(chu)理(li)。硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)也是以退(tui)火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)供(gong)貨(huo),否則這些鋼(gang)種(zhong)就(jiu)是以常化(hua)(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua),或(huo)(huo)者以淬火(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)交貨(huo)。然而(er)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,它們(men)能(neng)(neng)在(zai)較大(da)的(de)(de)(de)冷加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度范圍供(gong)貨(huo)。表5-2列(lie)出了與奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)300系(xi)列(lie)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)各種(zhong)回火(huo)(huo)有關的(de)(de)(de)機械性能(neng)(neng),并(bing)不(bu)(bu)是所有尺(chi)寸和(he)(he)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管在(zai)回火(huo)(huo)后(hou)(hou)都可以成型加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)。然而(er),含合(he)金(jin)量較少的(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)種(zhong)非常適(shi)合(he)于冷拔;對于合(he)金(jin)含量較高(gao)、冷加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)速率低的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong),并(bing)沒有廣泛(fan)地(di)用(yong)于生(sheng)產大(da)于1/2冷作硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)(de)(de)回火(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)屬(shu)于后(hou)(hou)一(yi)類。隨著鎳(nie)含量的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢(shi)就(jiu)會(hui)減輕。


 冷拔奧氏(shi)體不銹鋼(gang)管的性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應(ying)該提及的是,一些非標準鉻-錳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼,明顯地擴大了冷(leng)拔鋼管的加(jia)工范圍。


 圖5-45表示(shi)出,由大尺(chi)寸(cun)鋼管(guan)經(jing)冷(leng)拔(ba)加工(gong)成小(xiao)直徑鋼管(guan)的“回火-尺(chi)寸(cun)”的關系(xi)圖。小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼管(guan)在加工(gong)生(sheng)產時(shi),這個規律可能有點變(bian)化。當生(sheng)產大于退(tui)火硬度的小(xiao)尺(chi)寸(cun)鋼管(guan)時(shi),特別是希望有1/2冷(leng)硬性(xing)能時(shi),就應(ying)該考慮用專門生(sheng)產小(xiao)尺(chi)寸(cun)不(bu)銹鋼管(guan)的設(she)備。


圖 45.jpg


 由于(yu)原材(cai)料的(de)利用率,即成材(cai)率是(shi)一個必要的(de)條件(jian),所以(yi)希望上述的(de)基本知識有助于(yu)提高管子的(de)成材(cai)率。


 在冷(leng)拔不銹鋼管加工時,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。