不銹鋼管坯料在穿孔機上直接穿孔的工藝，適用于空心坯直徑大于100mm的孔。因為空心坯的內孔大于100mm時，預鉆孔的金屬消耗太大，影響擠壓不銹鋼管的經濟性。而內孔直徑大于100mm的空心坯，穿孔時采用的芯棒直徑比較大。因此，穿孔芯棒能承受壓力的剛性和穩定性增加，提高了穿孔芯棒承受極限穿孔力的能力。采用穿孔工藝時，不僅能獲得高質量的空心坯，同時提高了擠壓不銹(xiu)鋼管的成材率。
對于空心坯直徑超過150mm的孔，采用擴孔工藝是不合適的。因為在這種情況下，需要預鉆孔的直徑超過35mm,增加了金屬消耗。如果采用二次擴孔工藝，則又要影響機組的生產率。穿孔的空心坯規格與穿孔力和被加工的材料以及擠壓機的產品大綱有關。不同能力的穿孔機所采用的最大不銹鋼管坯料的尺寸如下：
穿孔(kong)機的(de)能力(li)／MN 9 12 20 25
坯料最(zui)大直徑(jing)／mm 270 310 400 480
空(kong)心坯最大長度／mm 700 1000 1250 1400
穿孔(kong)時(shi)，為了減(jian)小(xiao)坯料(liao)與穿孔(kong)筒內襯之間(jian)的(de)間(jian)隙，坯料(liao)需(xu)經過預鐓粗工序，目的(de)是為了提高穿孔(kong)后空心(xin)坯的(de)同心(xin)度和減(jian)小(xiao)空心(xin)壞內孔(kong)的(de)彎(wan)曲度，此外還(huan)滿足以下條件(jian)：
對于碳素鋼和(he)合(he)金鋼，坯料和(he)穿孔筒內襯(chen)直徑之差6~15mm;
對于不銹鋼和高合金鋼，坯料和穿孔筒內襯直徑之差2~3mm。
同時(shi)，還須(xu)考慮到(dao)在坯料裝入(ru)穿孔筒時(shi)，厚度(du)約(yue)為1mm的潤滑劑層不被擦掉。
為了使(shi)還(huan)料在(zai)穿(chuan)孔筒內(nei)襯中的對中，經常把內(nei)襯做成不大的錐度（1：500).這也便于在(zai)推出坯料時，空心(xin)壞能順利退(tui)出。
穿孔時的延伸系數 μpt 等于敦粗時的延伸系數 μf 和穿孔時的延伸系數 μp 的乘積：
μpt = μt μp (2 -11)
其中(zhong)，每一個系(xi)數都被定義為坯料的原始面積和變形(xing)后的面積的比值。因此，可以(yi)通過工(gong)藝工(gong)具尺寸(cun)的延伸(shen)系(xi)數完成以(yi)下形(xing)式(shi)：
在預鉆孔坯料直接擴孔時，擴孔力可以按照實心坯料穿孔的公式計算，取低于其25%~30%的穿孔力。坯料在鐓粗和穿孔過程中，其長度發生兩次變化，鐓粗后坯料被壓縮變短，其期向減小的體積等于徑向增加的體積。穿孔之后，坯料長度變長，軸向增長的體積等于穿孔頭所穿出的整個內孔的體積。制定工藝制度時，可按下式確定鐓粗坯料的長度和穿孔后坯料的長度：Lp:
根據尼科波爾南方鋼管廠的經驗，在無對中的穿孔桿自由穿孔芯棒穿孔時，穿孔芯棒的強度安全系數的選擇不能小于4。在實心坯料進行穿孔時，影響穿孔后空心坯同心度和內孔彎曲度，進而導致在擠壓時影響到擠壓鋼管壁厚不均度極限值的重要參數是空心坯長度Lz與其內孔的直徑dz的比值。
一般情況下，為了確保空心坯的同心度和其內孔的直線度，將參數Lz/dz值限制在以下范圍內：對于實心坯料穿孔時，Lx/dx=5~7;碳鋼穿孔時為7; 不銹鋼穿孔時為5~6.
根據關于空心坯長度與其內徑之比對于321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Lx/dx的比值從4.4增大到6.1時，穿孔后空心坯的壁厚不均增大到15%.
當坯料(liao)和(he)穿(chuan)孔(kong)(kong)筒內襯(chen)之間(jian)的間(jian)隙增(zeng)大，而穿(chuan)孔(kong)(kong)前(qian)坯料(liao)又沒有充分(fen)鐓粗(cu)，穿(chuan)孔(kong)(kong)后空(kong)心坯的壁厚(hou)不均增(zeng)大。如果間(jian)隙從3mm增(zeng)大至15mm,則空(kong)心坯的壁厚(hou)不均提高到(dao)5%~15%.
當坯料鐓粗時，在金屬(shu)中要(yao)達到為完全(quan)充滿(man)間隙所(suo)足夠的(de)(de)(de)單(dan)位壓(ya)力，但(dan)又不能(neng)使(shi)(shi)工(gong)具超負(fu)荷(he)。對于321不銹鋼，鐓粗最佳(jia)的(de)(de)(de)單(dan)位壓(ya)力值計算(suan)得(de)出為100~150MPa,否則，將使(shi)(shi)空心坯的(de)(de)(de)壁厚不均增(zeng)大。
采用(yong)圖2-29所(suo)示斷面(mian)形(xing)狀的穿孔頭作為實心(xin)坯(pi)料(liao)的穿孔工(gong)具時，得到的穿孔空心(xin)坯(pi)的壁厚不均(jun)較小(xiao)。這已經在生產實踐(jian)中得到證實。
坯料穿孔(kong)(kong)時，穿孔(kong)(kong)頭(tou)承(cheng)受最(zui)繁重的(de)(de)(de)工(gong)作條件，其工(gong)作帶和(he)沿外(wai)徑的(de)(de)(de)棱緣(yuan)，即側面和(he)端(duan)面的(de)(de)(de)圓(yuan)角承(cheng)受最(zui)大(da)的(de)(de)(de)加(jia)熱和(he)磨損（圖2-30),棱緣(yuan)的(de)(de)(de)磨損引起穿孔(kong)(kong)空(kong)心坯的(de)(de)(de)壁厚不均(jun)勻。而當(dang)這種棱緣(yuan)磨損不均(jun)衡，甚(shen)至是單方(fang)面的(de)(de)(de)磨損時，對產生空(kong)心坯壁厚不均(jun)勻的(de)(de)(de)影(ying)響將特別嚴重。
一(yi)般采用熱穩(wen)定性(xing)好、鎢含量高的(de)(de)鋼來制造穿孔(kong)頭，如3Cr2W8V、4Cr5W2VSi、35Cr5WMoSi、Ni12等鋼種(zhong)，并(bing)用制造穿孔(kong)芯棒的(de)(de)余(yu)料來制造。其用(yong)于(yu)穿孔不銹鋼(gang)坯料時，穿孔頭的使(shi)用(yong)壽命不超過30~40次／只。
生產(chan)中，輪流地利(li)用(yong)安(an)裝在(zai)穿(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)上的(de)成(cheng)套穿(chuan)(chuan)孔頭（由10~15個組成(cheng)）是最有效(xiao)的(de)。穿(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)采用(yong)不(bu)(bu)同的(de)對中系統對空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)壁厚不(bu)(bu)均(jun)有影響。坯(pi)(pi)料經過定心(xin)(xin)的(de)穿(chuan)(chuan)孔墊(dian)鐓(dui)粗和穿(chuan)(chuan)孔之后，得到的(de)空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)的(de)壁厚不(bu)(bu)均(jun)最小(xiao)。僅(jin)極少數空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)的(de)壁厚不(bu)(bu)均(jun)達到3mm.在(zai)這種情況(kuang)下，空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)(pi)長度L,與內徑d,之比(bi)可以增大至(zhi)7。
為了消除穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭側面和(he)端(duan)面棱緣的(de)(de)不均勻(yun)磨損，減(jian)小穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)的(de)(de)壁厚(hou)不均，在(zai)現代化穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)機上，采用(yong)了鐓(dui)粗(cu)桿(gan)和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)棒(bang)運動的(de)(de)套管系統（圖2-31)。坯(pi)料鐓(dui)粗(cu)后，鐓(dui)粗(cu)桿(gan)不返回(hui)，而是繼續壓(ya)在(zai)坯(pi)料上，這樣(yang)可以讓穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)棒(bang)精確地對準坯(pi)料中心(xin)，并減(jian)小穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)棒(bang)的(de)(de)自由長度(du)。
采(cai)用波狀的(de)穿孔(kong)(kong)頭進行穿孔(kong)(kong)時(shi)，實現了穿孔(kong)(kong)頭對于(yu)穿孔(kong)(kong)坯(pi)料的(de)附加定心。穿孔(kong)(kong)時(shi)借助于(yu)插在(zai)穿孔(kong)(kong)頭切(qie)口上(shang)的(de)彈(dan)簧(huang)，將穿孔(kong)(kong)頭固定在(zai)穿孔(kong)(kong)桿上(shang)。
帶有穿孔(kong)桿在套(tao)管系(xi)統(tong)中運動的(de)穿孔(kong)機上的(de)穿孔(kong)頭，其使用條件十(shi)分惡劣，穩(wen)定性能良好的(de)高鎢鋼制造(zao)，如(ru)4Cr5W2VSi和3Cr2W8V或(huo)H13等(deng)。
可(ke)以(yi)將穿(chuan)孔頭(tou)和(he)高(gao)溫壞料的接(jie)觸(chu)表面做成有圓弧倒(dao)棱的凹(ao)面（圖2-32)這樣可(ke)以(yi)保(bao)證在整個穿(chuan)孔周期(qi)中，潤(run)滑(hua)劑均勻(yun)地進入(ru)變形區，以(yi)提高(gao)穿(chuan)孔后空心坯的質量。
加熱溫度及其在坯(pi)料中分布的(de)均勻性對穿孔后空(kong)心坯(pi)壁厚(hou)不均的(de)影(ying)響試險表(biao)明：溫度從1160℃升高到1225℃穿孔時(shi)，空(kong)心坯(pi)的(de)平(ping)均壁厚(hou)不均值下降(jiang)了36.5%.這是由于穿孔力下降(jiang)所致。
穿孔前，不銹鋼管坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)應該是(shi)均(jun)勻(yun)的(de)(de)，但要做到(dao)(dao)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)絕對均(jun)勻(yun)是(shi)不現實的(de)(de)。一般當(dang)坯(pi)(pi)料(liao)橫截面上(shang)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)不超過(guo)30℃時(shi)，得到(dao)(dao)的(de)(de)結果(guo)是(shi)可以(yi)令(ling)人滿意的(de)(de)。這是(shi)由于加(jia)熱(re)(re)到(dao)(dao)高溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)在輸送過(guo)程中，低(di)溫(wen)(wen)(wen)區(qu)通過(guo)熱(re)(re)傳導而使溫(wen)(wen)(wen)度(du)得到(dao)(dao)補償。但在感應加(jia)熱(re)(re)爐中加(jia)熱(re)(re)的(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)端(duan)部溫(wen)(wen)(wen)度(du)降低(di)，引起坯(pi)(pi)料(liao)在長(chang)度(du)上(shang)，尤其(qi)是(shi)端(duan)面溫(wen)(wen)(wen)差(cha)增(zeng)大時(shi)，會導致穿孔后空心坯(pi)(pi)壁厚(hou)不均(jun)和(he)內孔彎曲(qu)度(du)增(zeng)加(jia)。
此外，穿(chuan)(chuan)孔頭(tou)(tou)(tou)的形(xing)狀不(bu)正確(que)，穿(chuan)(chuan)孔頭(tou)(tou)(tou)和穿(chuan)(chuan)孔對中模的間(jian)隙不(bu)當(dang)(dang)等(deng)，都(dou)會導(dao)致(zhi)空心坯(pi)壁厚不(bu)均或內孔彎曲(qu)。但當(dang)(dang)穿(chuan)(chuan)孔頭(tou)(tou)(tou)帶(dai)有導(dao)向的尖(jian)頭(tou)(tou)(tou)時，可以減(jian)小空心坯(pi)偏心或內孔彎曲(qu)缺陷。
采用(yong)帶(dai)有(you)定(ding)心孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)實心坯(pi)料(liao)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)，也(ye)可以(yi)提高穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空心坯(pi)的(de)(de)(de)同心度(du)和內孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)平直度(du)。定(ding)心孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)直徑大(da)小與穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭頭部(bu)導向尖的(de)(de)(de)直徑相匹配，定(ding)心孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)深度(du)為不(bu)銹鋼管坯(pi)料(liao)上部(bu)端(duan)面起1/4~1/3坯(pi)長(chang)。這是由于(yu)在坯(pi)料(liao)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)不(bu)穩定(ding)階段，定(ding)心孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)導向作(zuo)用(yong)對穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)后空心壞的(de)(de)(de)質(zhi)量起到(dao)事半功(gong)倍的(de)(de)(de)效(xiao)果所致。
