不銹鋼管(guan)熱擠(ji)壓工藝(yi)過程能順(shun)利(li)進行,玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)劑起著關鍵性的作用。玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)劑既(ji)是潤(run)(run)滑(hua)劑,又(you)是隔熱劑。
作為潤滑劑,玻璃潤滑劑的存在,允許變形金屬能夠順利地流過變形模具,得到所要求尺寸的制品,而不致使二者黏焊在一起,并且大大地降低了擠壓力,提高了擠壓不銹鋼管的表面質量。而作為隔熱劑,玻璃潤滑劑具有良好的絕熱性能,其導熱系數僅0.50~1.21W/(m·K)。玻璃潤滑劑的存在,可防止不銹鋼管坯料將過多的熱量傳遞給模具,保護了擠壓不銹鋼管模具,提高了模具的使用壽命。
因此,最佳(jia)的玻璃潤滑(hua)劑應該是在擠壓(ya)溫度下同時(shi)具備良好的潤滑(hua)性能(neng)和隔熱性能(neng)。

圖(tu)2-19所示(shi)為實心坯(pi)(pi)料在穿(擴)孔機(ji)上(shang)穿孔成空心坯(pi)(pi),圖(tu)2-20所示(shi)為在擠壓機(ji)上(shang)擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)。
從圖(tu)(tu)2-19可以(yi)(yi)看出,壞料(liao)在(zai)立式(shi)穿(chuan)(擴(kuo)(kuo))孔(kong)機上的(de)穿(chuan)(擴(kuo)(kuo))孔(kong)的(de)工序中,穿(chuan)(擴(kuo)(kuo))孔(kong)筒內(nei)襯的(de)內(nei)表(biao)面(mian)與(yu)穿(chuan)(擴(kuo)(kuo))孔(kong)坯料(liao)的(de)外表(biao)面(mian)之間的(de)滑(hua)(hua)動表(biao)面(mian)(圖(tu)(tu)2-19中的(de)Ⅰ),以(yi)(yi)及穿(chuan)孔(kong)芯棒(穿(chuan)、擴(kuo)(kuo)孔(kong)頭)與(yu)坯料(liao)內(nei)表(biao)面(mian)之間的(de)滑(hua)(hua)動表(biao)面(mian)(圖(tu)(tu)2-19中的(de)Ⅱ)為潤滑(hua)(hua)面(mian)。
從圖2-20可以看出,空心坯在臥式擠壓機上的擠壓工序中,擠壓筒內表面與擠壓空心坯的外表面之間的滑動表面(圖2-20中的Ⅰ),坯料端面上與擠壓模之間的滑動面(圖2-20中的Ⅲ),以及擠壓芯棒與空心坯料的內表面之間的滑動面(圖2-20中的Ⅱ)為潤滑表面。
在擠壓過程中,玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)使用效(xiao)果(guo)與使用方法以(yi)及實(shi)際(ji)操作(zuo)有著直接的(de)(de)(de)關系。一般(ban)在大多數的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)要求玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)對于(yu)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)表(biao)面的(de)(de)(de)覆蓋(gai)要均(jun)勻,或(huo)(huo)者(zhe)是潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)定量逐漸進入變(bian)形(xing)區。但在特(te)殊情(qing)況(kuang)下(xia),也會(hui)要求玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)以(yi)不均(jun)勻的(de)(de)(de)方式進入金(jin)屬的(de)(de)(de)變(bian)形(xing)區,以(yi)便(bian)補償或(huo)(huo)平衡變(bian)形(xing)金(jin)屬在變(bian)形(xing)區內(nei)的(de)(de)(de)流動(dong)速度,使玻璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)得到更(geng)有效(xiao)的(de)(de)(de)應用。
對于玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)應用方法,許多公司(si)都進(jin)行過專門(men)的(de)研究。目前,有專門(men)的(de)機(ji)構(gou)和(he)機(ji)械(xie)自動地來完成(cheng)各(ge)種潤(run)滑條件下潤(run)滑劑的(de)施加(jia)。但是,也(ye)有部分操作仍然是依(yi)靠手工來完成(cheng)的(de)。
在不銹鋼管和型鋼的熱擠壓(ya)過程中,玻(bo)璃潤滑劑的使(shi)用基本(ben)上有以(yi)下三種情況:
1. 實心(xin)或空(kong)心(xin)坯料的外表面潤(run)滑(hua)(圖2-20中的I)。采(cai)用(yong)玻(bo)(bo)璃滾板(ban)(ban)(ban)裝置(zhi)在線的潤(run)滑(hua)方式。該裝置(zhi)由斜置(zhi)的玻(bo)(bo)璃滾板(ban)(ban)(ban)、布(bu)(bu)料器(qi)、振動(dong)器(qi)、自動(dong)刮板(ban)(ban)(ban)和內(nei)(nei)(nei)外粗細粉(fen)(fen)勺以及重量可調(diao)的粗細粉(fen)(fen)筒(tong)組成。加(jia)熱(re)前經(jing)過除鱗的坯料,經(jing)輥(gun)道進入平面垂直(zhi)布(bu)(bu)置(zhi)的玻(bo)(bo)璃滾板(ban)(ban)(ban),在布(bu)(bu)滿粉(fen)(fen)狀玻(bo)(bo)璃潤(run)滑(hua)劑的斜板(ban)(ban)(ban)上(shang)滾動(dong)一(yi)圈,坯料外表面上(shang)即(ji)涂(tu)(tu)上(shang)一(yi)層(ceng)玻(bo)(bo)璃粉(fen)(fen),作為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時坯料與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯之間的潤(run)滑(hua)劑。每擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)一(yi)支坯料,布(bu)(bu)料器(qi)自動(dong)往返一(yi)次,并(bing)用(yong)刮板(ban)(ban)(ban)裝置(zhi)自動(dong)刮平玻(bo)(bo)璃粉(fen)(fen),作為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時坯料與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯之間的潤(run)滑(hua)劑,準備下(xia)一(yi)個擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)周期的坯料外涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)。經(jing)驗表明(ming),采(cai)用(yong)帶(dai)有梳子形凹(ao)凸的刮板(ban)(ban)(ban)下(xia)端部,刮后(hou)玻(bo)(bo)璃滾板(ban)(ban)(ban)平面上(shang)的玻(bo)(bo)璃粉(fen)(fen)呈橫向波浪形分(fen)布(bu)(bu),坯料涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)后(hou)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時可以得到(dao)較好的潤(run)滑(hua)效果。
2. 空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料的(de)內(nei)表(biao)(biao)面潤滑(圖(tu)2-20中的(de)Ⅱ)。采(cai)用內(nei)涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)裝置(zhi)來完(wan)成(cheng)。該裝置(zhi)由一瓢形(xing)長勺和自動送(song)進、退出(chu)(chu)及翻(fan)(fan)轉(zhuan)裝置(zhi)和刮板工具組(zu)成(cheng)。空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料進入玻(bo)璃(li)滾(gun)板的(de)進口(kou)端(duan)停留時,盛滿(man)玻(bo)璃(li)粉(fen)(fen)的(de)長勺自動伸出(chu)(chu),送(song)玻(bo)璃(li)粉(fen)(fen)進入坯(pi)(pi)(pi)料內(nei)孔(kong)后(hou)翻(fan)(fan)轉(zhuan)并刮平后(hou)迅速退出(chu)(chu)。坯(pi)(pi)(pi)料在玻(bo)璃(li)滾(gun)板上(shang)(shang)滾(gun)動時,同時完(wan)成(cheng)坯(pi)(pi)(pi)料內(nei)外表(biao)(biao)面的(de)涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)。經驗指出(chu)(chu),當采(cai)用長勺進行內(nei)表(biao)(biao)面涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)時,應使涂(tu)(tu)粉(fen)(fen)長勺的(de)頭部(bu)伸出(chu)(chu)空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料的(de)尾(wei)端(duan)后(hou)再(zai)翻(fan)(fan)轉(zhuan)長勺,要做到在坯(pi)(pi)(pi)料全長上(shang)(shang)的(de)內(nei)孔(kong)撒粉(fen)(fen)均(jun)勻(yun),否則,擠(ji)壓后(hou)會造(zao)成(cheng)擠(ji)壓鋼管內(nei)表(biao)(biao)面波浪形(xing)(橘子皮)的(de)缺陷(xian)。特別(bie)是對于較軟(ruan)的(de)金屬擠(ji)壓時尤為如此
3. 擠(ji)壓模的(de)(de)潤滑(hua)(圖2-20中的(de)(de)Ⅲ或5)。采用在擠(ji)壓模和(he)坯料前端面(mian)之間(jian)放置一個玻璃潤滑(hua)墊的(de)(de)方法來實現擠(ji)壓模的(de)(de)入口錐和(he)工作帶的(de)(de)潤滑(hua)。
不銹(xiu)鋼管擠(ji)壓(ya)(ya)時,當(dang)坯(pi)料(liao)的前(qian)端進(jin)入擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo),并逐(zhu)漸(jian)形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)擠(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)(pin)的外形輪廓(kuo)時,不斷(duan)(duan)形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)新的制品(pin)(pin)表面。而(er)(er)新表面的尺寸與其延(yan)伸系(xi)數成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)正比(bi)例(li)。為(wei)了在(zai)新表面與擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)定徑帶(dai)之(zhi)間建(jian)立起(qi)連續的隔(ge)離(li)潤(run)(run)滑(hua)層(ceng),采用(yong)以不同黏度的粉狀玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)制作而(er)(er)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的潤(run)(run)滑(hua)墊(dian),玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)放(fang)置在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)和擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)之(zhi)間(圖(tu)2-20中的5),作為(wei)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)和擠(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)(pin)之(zhi)間的潤(run)(run)滑(hua)源。當(dang)玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)與加熱到高溫(wen)的坯(pi)料(liao)接(jie)觸時,玻(bo)璃墊(dian)與擠(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)接(jie)觸的層(ceng)面上開始熔化,并且(qie)在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)力的作用(yong)迅速地(di)(di)隨(sui)(sui)若坯(pi)料(liao)金屬的流動(dong)而(er)(er)被帶(dai)出模(mo)孔,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)(pin)的表面上,形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)層(ceng)厚(hou)約為(wei)0.025mm的均勻(yun)覆(fu)蓋(gai)層(ceng)。與此同時,隨(sui)(sui)著(zhu)擠(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)的進(jin)行,加熱的還料(liao)斷(duan)(duan)地(di)(di)接(jie)觸玻(bo)璃墊(dian)的表面,使玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)墊(dian)連續不斷(duan)(duan)地(di)(di)重(zhong)復(fu)熔化一(yi)流動(dong),直至(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)程(cheng)結(jie)束。
玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)的(de)(de)(de)結構形狀,取決于擠(ji)壓(ya)(ya)模工(gong)作錐(zhui)(zhui)(zhui)的(de)(de)(de)大小和坯(pi)料金屬前(qian)端的(de)(de)(de)形狀。在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管(guan)時,通常采用的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)模有(you)錐(zhui)(zhui)(zhui)形模和平面(mian)模兩種(zhong)形狀。因此玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)的(de)(de)(de)形狀相(xiang)應(ying)地也有(you)兩種(zhong),即(ji)錐(zhui)(zhui)(zhui)形玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)和平面(mian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)。錐(zhui)(zhui)(zhui)形玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)在(zai)與擠(ji)壓(ya)(ya)模接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)一邊(bian)做(zuo)成(cheng)角度與擠(ji)壓(ya)(ya)模工(gong)作錐(zhui)(zhui)(zhui)角相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)圓錐(zhui)(zhui)(zhui)形。在(zai)坯(pi)料擠(ji)壓(ya)(ya)過程中繳(jiao)粗時,坯(pi)料端部首先在(zai)鐓粗力的(de)(de)(de)作用下(xia)形成(cheng)入口(kou)錐(zhui)(zhui)(zhui),接(jie)著,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)推動下(xia),變形金屬帶著接(jie)觸(chu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)時軟熔的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji),流出擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)工(gong)作帶,形成(cheng)制品的(de)(de)(de)外形輪廓(kuo)。
而平(ping)面(mian)玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊在(zai)與擠(ji)(ji)壓(ya)模接觸的(de)(de)(de)一(yi)邊做成與平(ping)面(mian)模相應的(de)(de)(de)圓盤(pan)(pan)狀,只是圓盤(pan)(pan)的(de)(de)(de)中心部(bu)分稍薄(bo)。坯料在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)過程中鐓(dui)粗(cu)時,在(zai)鐓(dui)粗(cu)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),首先是玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊被(bei)壓(ya)碎;然后在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia),變形金屬沖(chong)破(po)玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊中部(bu)的(de)(de)(de)薄(bo)弱部(bu)分,帶著軟融的(de)(de)(de)玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑,流出擠(ji)(ji)壓(ya)模的(de)(de)(de)工作(zuo)帶;并(bing)且在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內金屬流動(dong)(dong)的(de)(de)(de)阻滯區部(bu)分,逐漸地形成玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)自(zi)然流動(dong)(dong)錐角;之后,玻璃(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊不斷地重(zhong)復(fu)熔化一(yi)流動(dong)(dong),直至擠(ji)(ji)壓(ya)過程結束(shu)。
使(shi)用錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)模(mo)或平面(mian)模(mo)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)異型材時,玻(bo)璃墊(dian)的(de)(de)(de)中心可以(yi)做成(cheng)(cheng)具有(you)型材斷面(mian)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)型腔的(de)(de)(de)空(kong)心玻(bo)璃墊(dian),而(er)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)管(guan)等(deng)空(kong)心制(zhi)(zhi)品時,只能(neng)采用空(kong)心的(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑墊(dian)。經驗證明,這在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,可使(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內金(jin)屬流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)阻滯區(qu)逐漸(jian)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)玻(bo)璃潤滑劑的(de)(de)(de)自然流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)錐(zhui)角促(cu)使(shi)在(zai)整(zheng)個(ge)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程中,變形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬的(de)(de)(de)正常流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)。并且,其孔的(de)(de)(de)直徑可以(yi)取比管(guan)子(zi)的(de)(de)(de)直徑大10%~15%,這是為了避免未熔(rong)化的(de)(de)(de)玻(bo)璃楔住(zhu)由擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)和芯棒(bang)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)環狀(zhuang)(zhuang)孔隙。生產實踐表(biao)明,由擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)芯棒(bang)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)環狀(zhuang)(zhuang)孔隙較(jiao)小時,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)孔被殘(can)留的(de)(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑堵塞是常有(you)的(de)(de)(de)現象,這將導(dao)(dao)致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時坯料前端溫降,而(er)使(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力升高(gao)(gao),引起擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)頭部形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)蘑菇(gu)狀(zhuang)(zhuang)或者開裂缺(que)陷(xian),導(dao)(dao)致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。桿(gan)過(guo)早損壞,甚(shen)至造成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)停(ting)機(ji),使(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程無法進行。因此,保持(chi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)工作帶的(de)(de)(de)清(qing)潔(jie),及時清(qing)除(chu)黏著(zhu)的(de)(de)(de)殘(can)留玻(bo)璃和鋼(gang)屑等(deng)污染(ran)物(wu)十分重要。經驗證明,對(dui)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內襯套的(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)等(deng)與(yu)變形(xing)(xing)(xing)金(jin)屬直接接觸的(de)(de)(de)工作面(mian)進行表(biao)面(mian)鍍鉻(ge)處理,將可有(you)效(xiao)地減少殘(can)留玻(bo)璃潤滑劑及其對(dui)工具表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)黏結,提高(gao)(gao)工擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)管(guan)模(mo)具的(de)(de)(de)使(shi)用壽命和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量。

