Calmes 是(shi)在改進方坯(pi)連鑄(zhu)技術和水壓穿(chuan)孔技術兩個(ge)方面技術的(de)基(ji)礎上而發(fa)展起(qi)PPM技術的(de),在PPM發(fa)明之前解決連鑄(zhu)坯(pi)穿(chuan)孔問題(ti)的(de)幾個(ge)途徑主要是(shi):


  1. 將(jiang)連鑄方坯軋(ya)成圓(yuan)坯后,再(zai)用(yong)斜軋(ya)穿孔;


  2. 采(cai)用三輥(gun)式(shi)穿孔機對低碳鋼(gang)的連(lian)鑄坯穿孔,至于其(qi)他鋼(gang)種(zhong),則用經過軋制的連(lian)鑄坯進行穿孔;


  3. 在水(shui)壓(ya)沖孔機上(shang)對連鑄坯(pi)進行沖孔。


 而PPM可以(yi)直(zhi)接對連鑄(zhu)方坯(pi)穿(chuan)孔(kong),這在技術發展史(shi)上不(bu)能不(bu)說是一(yi)大進步。


 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 不銹鋼管廠(chang)進行了工業性試驗。


  1971年意大利 Dalmine 廠(chang)建立了(le)一(yi)個(ge)(ge)由加熱(re)到(dao)壓(ya)力穿孔(kong)的(de)(de)完整工業性試驗(yan)車(che)間(jian),試驗(yan)證明(ming),壓(ya)力穿孔(kong)工藝可以實現(xian)連鑄方(fang)坯(pi)的(de)(de)穿孔(kong)。所以,1978年8月(yue)在(zai)意大利Bergamo投產的(de)(de)世界上第(di)一(yi)個(ge)(ge)MPM軋管廠(chang)采用了(le)PPM,這臺(tai)壓(ya)力穿孔(kong)機軋輥(gun)輥(gun)徑為(wei)1280mm,電機功率為(wei)500kW,推(tui)(tui)料機的(de)(de)最大推(tui)(tui)力為(wei)2300kN.壓(ya)力穿孔(kong)機前(qian)設有兩個(ge)(ge)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向裝置,一(yi)個(ge)(ge)是(shi)輥(gun)式導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向裝置,另一(yi)個(ge)(ge)是(shi)板(ban)式導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向裝置。后者是(shi)日本八幡廠(chang)滾(gun)動式導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)板(ban)裝置的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)改進,四(si)塊導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)板(ban)各(ge)由液壓(ya)缸壓(ya)向鋼(gang)坯(pi),使方(fang)坯(pi)保持在(zai)中心線上,壓(ya)力穿孔(kong)機的(de)(de)推(tui)(tui)桿是(shi)一(yi)根圓棒,前(qian)端(duan)有一(yi)個(ge)(ge)方(fang)形推(tui)(tui)頭,在(zai)推(tui)(tui)桿的(de)(de)中部有一(yi)個(ge)(ge)一(yi)段1m左右的(de)(de)方(fang)形截面(mian)的(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向段,在(zai)其四(si)面(mian)鑲有可以更(geng)換的(de)(de)耐磨(mo)襯板(ban)。在(zai)推(tui)(tui)鋼(gang)時(shi),這一(yi)段方(fang)形導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向段不通(tong)過軋輥(gun),而只是(shi)在(zai)輥(gun)式導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向裝置中起(qi)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)向作用。


  壓力(li)穿(chuan)孔頂頭和頂桿擰在一起,穿(chuan)孔結束后,頂桿連同空(kong)心坯(pi)一起橫向(xiang)移出到一條輥道上,在此擋住穿(chuan)孔坯(pi)而將頂桿(及頂頭)抽出,穿(chuan)孔后空(kong)心坯(pi)的(de)壁厚不均平均為15%,經過一次延(yan)伸以(yi)后,空(kong)心坯(pi)的(de)壁厚不均可減去70%.因(yin)此荒管(guan)的(de)壁厚不均約為±5%,具體數據是:


 對(dui)于壁厚為5.5~6.35mm的鋼管ΔS=±7%;


 對于壁厚(hou)為15~18mm的鋼管(guan)ΔS=3.5%.


  穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)要(yao)在(zai)(zai)(zai)延伸(shen)機(ji)(ji)(ji)上(shang)延伸(shen),減小管(guan)壁厚(hou)度(du),消除(chu)壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均。在(zai)(zai)(zai)1961年進(jin)行旨在(zai)(zai)(zai)消除(chu)壁厚(hou)不(bu)(bu)(bu)均的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試驗,采(cai)用(yong)(yong)了如(ru)(ru)上(shang)所述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)方(fang)式(shi)。后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1964~1965年在(zai)(zai)(zai)一臺16英(ying)(ying)寸(cun)(cun)周期軋管(guan)機(ji)(ji)(ji)上(shang)進(jin)行軋管(guan)試驗,其(qi)簡況如(ru)(ru)下(xia):管(guan)坯(pi)(pi)(pi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)包括不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)6~5/8英(ying)(ying)寸(cun)(cun)方(fang)鋼(gang)錠(ding),穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)后(hou)(hou)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)8 1/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun),壁厚(hou)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2英(ying)(ying)寸(cun)(cun),當(dang)L/I·D為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)12.5時(shi),仍(reng)然可(ke)(ke)獲得(de)(de)壁厚(hou)均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)。在(zai)(zai)(zai)1966年開始設計(ji)、制(zhi)造工(gong)藝性試驗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji),在(zai)(zai)(zai)1969年制(zhi)成(cheng)試驗用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji),所穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)外徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)10~16 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)。鑒于采(cai)用(yong)(yong)連(lian)鑄方(fang)坯(pi)(pi)(pi)生產無縫(feng)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)意義(yi),將1968年試驗計(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重點放(fang)在(zai)(zai)(zai)連(lian)鑄坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)上(shang),接著(zhu)采(cai)用(yong)(yong)各(ge)種(zhong)鋼(gang)種(zhong),特(te)別是在(zai)(zai)(zai)斜軋穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang)難以穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong),進(jin)行了大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)試驗,其(qi)結果(guo)如(ru)(ru)下(xia):9 1/2英(ying)(ying)寸(cun)(cun)連(lian)鑄方(fang)坯(pi)(pi)(pi),經過加熱、定(ding)心、定(ding)型和清除(chu)氧化(hua)鐵皮后(hou)(hou),在(zai)(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)成(cheng)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi),其(qi)外徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)11 3/4英(ying)(ying)寸(cun)(cun),內(nei)徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)6英(ying)(ying)寸(cun)(cun),方(fang)坯(pi)(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)延伸(shen)系數為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1.08~1.18,通(tong)過軋輥孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)型以及出口導套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變換,可(ke)(ke)以改變空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外徑和延伸(shen)系數。當(dang)延伸(shen)系數為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1.10時(shi)所得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)最好(hao)(hao),截(jie)面也較圓(yuan)。但應指出,壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)并不(bu)(bu)(bu)在(zai)(zai)(zai)于獲得(de)(de)完(wan)全圓(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi)和較巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)延長率,而(er)是在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)使金屬結構(gou)受到(dao)不(bu)(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)狀(zhuang)態下(xia),將方(fang)形鑄坯(pi)(pi)(pi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)內(nei)表(biao)面質量(liang)(liang)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)形空(kong)(kong)(kong)(kong)心坯(pi)(pi)(pi),最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)比L/I·D可(ke)(ke)達(da)24,而(er)在(zai)(zai)(zai)水壓沖孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang),穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)比僅(jin)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)6,若其(qi)后(hou)(hou)設置延伸(shen)機(ji)(ji)(ji),也只能(neng)達(da)到(dao)9,在(zai)(zai)(zai)壓力(li)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)上(shang),雖然L/I·D值很(hen)高,但其(qi)壁厚(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差仍(reng)在(zai)(zai)(zai)允許范(fan)圍內(nei)。


除(chu)了加熱(re)均勻與否以外,影響壁(bi)厚不均程(cheng)度的主要因素是(shi):


  1. 設(she)計方面的因素 入(ru)口導(dao)套(tao)(tao)、出(chu)口導(dao)套(tao)(tao)、軋輥(gun)孔型(xing)、頂桿的中心(xin)要在一條直線上(shang);


  2. 工(gong)具方面(mian)的(de)因素 要將穿孔工(gong)具的(de)公差值減至最小;


  3. 定心問題 在方(fang)坯的(de)前端(duan)要有一個準確的(de)中(zhong)心孔;


  4. 穿(chuan)孔頂頭(tou)和頂桿(gan)的強度問題 當方坯加熱溫度為2300~2360 ℉時(shi),頂桿(gan)的單(dan)位載荷不應超過65kg/m㎡.