浙江至德鋼(gang)業有限公司技術人員,根據公司車間生產工藝(yi)及檢驗(yan)發現不銹鋼管擠壓時,使用的空(kong)心坯可(ke)以(yi)由以(yi)下三種(zhong)方法獲得:
1. 在(zai)實心坯料上,直(zhi)接鉆一個直(zhi)徑比(bi)擠壓芯(xin)棒(bang)直(zhi)徑略大的(de)孔。這種方法(fa)用于得到直(zhi)徑為50mm以下的(de)孔。
2. 在實心坯(pi)料上,先預(yu)鉆一個直(zhi)徑為20~30mm的小孔(kong)(kong),然后(hou)在擴孔(kong)(kong)機上將(jiang)孔(kong)(kong)擴大到(dao)指定的尺寸。這種方法(fa)用于得到(dao)50~100mm的孔(kong)(kong)。
3. 實心坯料在穿孔(kong)(kong)機上直(zhi)接穿孔(kong)(kong),得到(dao)所要求尺寸的(de)孔(kong)(kong)。這(zhe)種(zhong)方法用于(yu)大(da)于(yu)100mm的(de)孔(kong)(kong)。
無論以何種方法獲得的空心坯料,其主要的質量指標是空心壞料的同心度及其內孔的彎曲度。在坯料進行穿孔或擴孔時,影響穿孔空心坯同心度和內孔看曲度的,同時也是影響其擠壓鋼管壁厚均勻度極限值的參數,主要是坯料的長度Lz,與其內孔的直徑dg的比值。一般情況下,為了確保空心坯的同心度和擠壓管壁厚均勻度的極限值,將參數L2/ds限制在一定范圍內。實心坯料穿孔時,L,/d8=5~7(碳素鋼7,不銹鋼(gang) 5~6);空心坯料擴孔時,L/dg=10~12(最大L/dg可達到15)。
L,/d比值的選擇主要取決于材料的變形抗力以及對擠壓不銹鋼管壁厚精度的要求。06Cr18N111Ti不銹鋼坯料穿孔后空心坯壁厚不均影響的試驗結果顯示,隨著L/ds的比值從4.4增大至6.1,穿孔后空心坯的壁厚不均增大15%.根據奧地利原VEW公司在34MN擠壓機上所得到的數據,空心坯的獲得方法對不銹鋼擠壓鋼管壁厚均勻度的影響示于圖2-23。由圖2-23可知,擴孔工藝比穿孔工藝具有更高的空心坯壁厚精度。
55MN擠(ji)壓(ya)機上,采用(yong)ф210mm、ф280mm和(he)ф315mm 擠(ji)壓(ya)筒時的(de)(de)芯棒直(zhi)徑空(kong)心(xin)坯(pi)長度之間的(de)(de)關系(xi)示于圖2-24。圖中有(you)細(xi)線的(de)(de)區(qu)域(yu)表示可能的(de)(de)芯棒直(zhi)徑與空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)(de)長度的(de)(de)比(bi)值。采用(yong)坯(pi)料的(de)(de)孔(kong)工藝(yi),將(jiang)使(shi)這個區(qu)域(yu)向較(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)空(kong)心(xin)坯(pi)長度方(fang)面明顯地縮小(xiao)(xiao)。在許多情(qing)況(kuang)下,不銹鋼管縮小(xiao)(xiao)到一半(ban)。
不銹鋼管坯料在穿孔和擴(kuo)孔時,必須滿足以(yi)下(xia)條件:在一次行程中(zhong),孔的擴(kuo)大不(bu)應超過5倍;擴(kuo)孔時的延伸(shen)系數不(bu)應超過1.45;穿孔時的延伸(shen)系數不(bu)應超過1.60。
采用擴(kuo)(kuo)孔(kong)工(gong)藝的(de)效果隨著穿(chuan)孔(kong)機噸位(wei)或(huo)擴(kuo)(kuo)孔(kong)芯(xin)棒直徑的(de)減小而增加。在這種(zhong)情(qing)況(kuang)下,擴(kuo)(kuo)孔(kong)工(gong)藝可以用到(dao)擠壓筒(tong)的(de)整個長度擴(kuo)(kuo)孔(kong)頭(tou)擴(kuo)(kuo)孔(kong)的(de)坯(pi)料。所以,對于10~25MN擠壓機的(de)擠壓穿(chuan)孔(kong)芯(xin)棒穿(chuan)孔(kong)車(che)間,立式穿(chuan)(擴(kuo)(kuo))孔(kong)機的(de)選擇應該是更簡單的(de)擴(kuo)(kuo)孔(kong)機,而不(bu)是穿(chuan)孔(kong)機。
對(dui)于直徑超(chao)過150mm的孔,采用擴孔工藝是(shi)不(bu)合適的,因為(wei)這就需(xu)(xu)要使坯料的鉆孔直徑超(chao)過35mm,因而(er)增(zeng)加了(le)金屬消耗(hao),或者(zhe)是(shi)需(xu)(xu)要進行2次擴孔。其結(jie)果(guo)是(shi)使擠壓生(sheng)(sheng)產線的部(bu)分設備閑置,降低了(le)整條生(sheng)(sheng)產線的生(sheng)(sheng)產的影(ying)響效率。
最(zui)直接(jie)影響(xiang)(xiang)穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)同(tong)心(xin)(xin)度(du)的(de)(de)(de)因(yin)素是(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)與(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)筒內襯之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)。穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)時(shi),由于(yu)(yu)實心(xin)(xin)坯料(liao)(liao)在穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒內預(yu)先經過鐓(dui)(dui)粗(cu)工序,因(yin)此(ci)當(dang)鐓(dui)(dui)粗(cu)壞料(liao)(liao)的(de)(de)(de)鐓(dui)(dui)粗(cu)變形程度(du)足夠時(shi),鐓(dui)(dui)粗(cu)后(hou)坯料(liao)(liao)與(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒內襯的(de)(de)(de)牙孔(kong)(kong)和(he)擴(kuo)孔(kong)(kong)工藝之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)(xi),基本(ben)上應等于(yu)(yu)零,在這(zhe)種情況(kuang)下(xia),穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)與(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒內襯之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)對于(yu)(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后(hou)空心(xin)(xin)坯同(tong)心(xin)(xin)度(du)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)非常小。而當(dang)擴(kuo)孔(kong)(kong)時(shi),由于(yu)(yu)預(yu)鉆(zhan)孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)在擴(kuo)孔(kong)(kong)筒內不進行預(yu)先鐓(dui)(dui)粗(cu),因(yin)此(ci),當(dang)預(yu)鉆(zhan)孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)進行擴(kuo)孔(kong)(kong)時(shi),預(yu)鉆(zhan)孔(kong)(kong)空心(xin)(xin)坯料(liao)(liao)外(wai)徑與(yu)(yu)擴(kuo)孔(kong)(kong)筒內襯之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)使(shi)擴(kuo)孔(kong)(kong)過程的(de)(de)(de)穩定性降低(di),因(yin)而直接(jie)影響(xiang)(xiang)到(dao)(dao)擴(kuo)孔(kong)(kong)后(hou)空心(xin)(xin)坯的(de)(de)(de)同(tong)心(xin)(xin)度(du)。在擴(kuo)孔(kong)(kong)時(shi),對于(yu)(yu)坯料(liao)(liao)與(yu)(yu)擴(kuo)孔(kong)(kong)筒內襯之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)(xi)應當(dang)特別引起注意(yi),并且應盡可能地做到(dao)(dao)最(zui)小,且做到(dao)(dao)精(jing)確。這(zhe)是(shi)確保擴(kuo)孔(kong)(kong)后(hou)空心(xin)(xin)坯同(tong)心(xin)(xin)度(du)的(de)(de)(de)關鍵(jian)。
另(ling)外,有資料認為(wei)(wei)碳(tan)鋼(gang)(gang)和低合金鋼(gang)(gang)穿孔(kong)(kong)(kong)時的延伸系(xi)數(shu)不應(ying)大于(yu)(yu)1.6,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)不應(ying)超過1.5,而擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)時不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的延伸系(xi)數(shu)不應(ying)大于(yu)(yu)1.3。圖2-23所示為(wei)(wei)空心坯(pi)(pi)獲得方法對(dui)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)擠(ji)壓(ya)管壁厚均勻度(du)的影響(xiang)。坯(pi)(pi)料直(zhi)徑為(wei)(wei)229mm,穿孔(kong)(kong)(kong)芯(xin)棒和擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)頭的直(zhi)徑為(wei)(wei)112mm。前者 L/d,≈5,生(sheng)產的不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管規格為(wei)(wei) ф127mm x10mm;后者L/d,≈6,生(sheng)產的不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管規格為(wei)(wei)ф127mmx4mm.圖2-24所示為(wei)(wei)55MN 擠(ji)壓(ya)機210mm、280mm和315mm擠(ji)壓(ya)筒的芯(xin)棒直(zhi)徑和空心坯(pi)(pi)長度(du)之間的關系(xi)。