擠壓不銹鋼管和軋制不銹鋼管一樣,在擠壓后還要經過冷卻、矯直、切管、修磨等一系列的精整工序和檢驗、測試工序,才能成為商品管。擠壓鋼管精整工藝的特點是,由于擠壓不(bu)銹鋼管(guan)在熱擠壓時采用了玻璃潤滑劑,因而膜,影響的鋼管內外表面上形成了一層0.05~0.15mm厚的堅硬的玻璃潤滑劑薄膜,影響了擠壓后進一步的加工和使用,因此必須首先應予以清除。
從擠壓不銹鋼管表面上清除玻璃潤滑劑是一個困難而又昂貴的工序。因此,從開始采用玻璃潤滑劑起就將不銹鋼管表面玻璃潤滑劑的去除作為一個重要的研究課意,試驗通過玻璃潤滑劑成分的調整來加大玻璃潤滑劑和鋼管膨脹系數的差異。在不銹鋼管擠壓后淬水冷卻時,使表面的玻璃潤滑劑實現自動剝落。這一研究雖然取得一定的成果,但尚未達到徹底清除不銹鋼管表面殘余玻璃潤滑劑的目的。
進一(yi)步清(qing)除鋼管表面(mian)玻璃潤滑劑的方(fang)法有機械法和化(hua)學法兩種(zhong)。
1. 機械法-噴丸處理
采用噴丸處理(li)來清除擠壓不銹鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑的方法是一種比較經濟的方法。
噴(pen)丸(wan)處理(li)設(she)備的結構基本上有兩種(zhong)(zhong)(zhong)形式:一種(zhong)(zhong)(zhong)是用壓(ya)縮空氣使鐵(tie)丸(wan)流動,并通過(guo)噴(pen)嘴將(jiang)鐵(tie)丸(wan)噴(pen)向(xiang)被加(jia)工不銹鋼管(guan)的表(biao)(biao)面(mian),實現對鋼管(guan)的表(biao)(biao)面(mian)處理(li);另一種(zhong)(zhong)(zhong)是噴(pen)丸(wan)設(she)備有一個離心(xin)裝置,依靠(kao)離心(xin)力將(jiang)鐵(tie)丸(wan)摔向(xiang)鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian),實現對鋼管(guan)的表(biao)(biao)面(mian)處理(li)。
為了清(qing)理不銹鋼(gang)管(guan)內(nei)表面殘(can)留(liu)的(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑劑(ji),在鋼(gang)管(guan)內(nei)表面引入在壓(ya)力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)下供給鐵丸的(de)(de)(de)帶噴(pen)嘴的(de)(de)(de)軟管(guan)。通過一(yi)次噴(pen)吹(chui)即(ji)能將鋼(gang)管(guan)內(nei)表面殘(can)留(liu)的(de)(de)(de)玻璃潤(run)滑劑(ji)清(qing)除。此時,在鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)另一(yi)端(duan)設(she)(she)(she)有(you)(you)強力(li)抽丸裝置。日本神(shen)戶(hu)(Kobe)公(gong)司的(de)(de)(de)噴(pen)丸設(she)(she)(she)備長約(yue)10m,設(she)(she)(she)有(you)(you)單獨(du)傳動提供鐵丸的(de)(de)(de)8個噴(pen)嘴。鐵丸是反復循環(huan)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de),直徑為1mm.噴(pen)丸過程借助于傾斜(xie)布置的(de)(de)(de)道,鋼(gang)管(guan)一(yi)邊移動,一(yi)邊旋轉(zhuan)。噴(pen)丸機的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)空間是完全密封(feng)的(de)(de)(de),并且,為了排出(chu)玻璃塵(chen)埃,設(she)(she)(she)有(you)(you)強力(li)抽風裝置。
美國 Amerex 擠壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)廠的(de)(de)噴丸(wan)機,噴丸(wan)處理鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)最大直徑為28.6mm采用的(de)(de)丸(wan)粒(li)有兩種,一種是帶尖棱(leng)角的(de)(de),另一種是圓滑無棱(leng)的(de)(de)。現場(chang)所見,丸(wan)粒(li)袋(dai)裝外(wai)購。根據現場(chang)工程師介紹,丸(wan)粒(li)也(ye)有用細鋼(gang)(gang)絲切成的(de)(de)。
當被擠壓制(zhi)品表面(mian)上(shang)(shang)的玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑薄膜(mo)層的厚度不(bu)超過0.05mm時,對(dui)于管和空心型(xing)(xing)材外表面(mian)的清理(li)(li),采用在輥道(dao)架上(shang)(shang),將(jiang)型(xing)(xing)材或不(bu)銹(xiu)鋼管引至砂(sha)流或者鐵丸流的下面(mian),使噴嘴可以從四面(mian)八(ba)方朝著擠壓制(zhi)品的外表面(mian)進行噴丸清理(li)(li)。
對于擠壓制品表(biao)內表(biao)面進行清理殘留玻璃潤滑劑薄膜時發(fa)現,當用(yong)帶有(you)砂子或鐵丸的(de)空氣流從鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)內表(biao)面噴(pen)(pen)吹(chui)時,玻璃薄膜去除很(hen)慢,并且沿(yan)著的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)長(chang)度和方(fang)向(xiang)上玻璃膜去除很(hen)不均勻。引入加速(su)度噴(pen)(pen)吹(chui)帶有(you)砂子或鐵丸氣流進行清理,可在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)長(chang)度方(fang)面的(de)橫截面上,形(xing)成帶砂子或鐵丸的(de)高壓空氣流忽大忽小變化的(de)旋(xuan)風式噴(pen)(pen)吹(chui),并且使噴(pen)(pen)吹(chui)過程沿(yan)著鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)長(chang)度方(fang)向(xiang)往復來回地運動(dong),可以獲得較好的(de)噴(pen)(pen)吹(chui)效果(圖2-45)。

2. 化學(xue)方法-堿酸洗處理
擠(ji)壓不(bu)銹鋼管內外(wai)表面殘留(liu)的(de)玻璃(li)潤滑劑具有(you)很(hen)大(da)的(de)化學穩(wen)定(ding)性,因此需采用堿(jian)溶(rong)(rong)液或包(bao)含有(you)氫氟酸(suan)的(de)堿(jian)溶(rong)(rong)液來清除(chu)。堿(jian)與二氧化硅(gui)或其(qi)他不(bu)溶(rong)(rong)解的(de)硅(gui)酸(suan)鹽玻璃(li)反應(ying)形(xing)成可溶(rong)(rong)解的(de)堿(jian)金屬(shu)硅(gui)酸(suan)鹽,其(qi)化學反應(ying)式如下(xia):
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
氫氟(fu)酸與二氧化(hua)硅的化(hua)學反應(ying)式為:
SiO2+4HF→SiF4+2H2O
不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)堿酸(suan)洗(xi)制度(du)如下:首先,將鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)放在(zai)熔融(rong)堿內處理(li),然(ran)后(hou)在(zai)酸(suan)洗(xi)溶(rong)液(ye)中(zhong)酸(suan)洗(xi)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)在(zai)熔融(rong)堿中(zhong)處理(li)之前,要先在(zai)煤氣(qi)爐中(zhong)加熱至150~200℃,以防(fang)止鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)浸入時(shi)熔融(rong)堿被冷卻(que)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)在(zai)溫(wen)度(du)為(wei)480℃的(de)熔融(rong)堿槽(cao)內處理(li)20min,在(zai)冷水(shui)(shui)槽(cao)內冷卻(que)6min.在(zai)溫(wen)度(du)為(wei)60℃的(de)5%~8%硫(liu)酸(suan)溶(rong)液(ye)內中(zhong)和10min,冷水(shui)(shui)洗(xi)滌5min.在(zai)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(12%~16%)和氫氟酸(suan)(4%~8%)溶(rong)液(ye)中(zhong),溫(wen)度(du)為(wei)60℃時(shi),酸(suan)洗(xi)30min.用壓(ya)力為(wei)0.5MPa的(de)冷水(shui)(shui)沖洗(xi)1min.用冷水(shui)(shui)充分洗(xi)滌3次,每(mei)次5min.在(zai)10%~15%硝(xiao)(xiao)酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)(溫(wen)度(du)為(wei)50℃)鈍(dun)化15min.先用冷水(shui)(shui),后(hou)用熱水(shui)(shui)(60℃)分別(bie)洗(xi)滌2次,每(mei)次5min。
堿酸洗(xi)(xi)可(ke)清除擠(ji)壓制品上(shang)的(de)玻(bo)(bo)璃膜,特別是在其厚度(du)不一致(zhi)時。存在于(yu)制品上(shang)的(de)玻(bo)(bo)璃液和(he)厚的(de)玻(bo)(bo)璃層,可(ke)以(yi)在幾次堿酸洗(xi)(xi)后(hou)被清除。由于(yu)腐蝕物的(de)存在而使化(hua)學反應速度(du)減慢,因此可(ke)能會增加(jia)個別工(gong)序(xu)的(de)持(chi)續時間(jian)。
擠壓制品(pin)的(de)堿酸洗會使(shi)鋼管表面的(de)粗糙度有(you)一(yi)些降低(di),特別是碳素鋼和合(he)金鋼制品(pin)。因此此法可(ke)應用在(zai)對表面光潔度有(you)較(jiao)高要求的(de)產品(pin)的(de)生產中。
瑞典山特維克公司不銹鋼管表面殘留玻璃潤滑劑的堿酸洗工藝如下: NaOH+NaCO3堿洗:溫度500℃, 時間10~12min,水中清(qing)洗(xi)5min; H2SO4酸洗:20%硫酸溶(rong)液中酸洗5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸(suan)洗5min,水中清洗。
尼科波爾南方鋼管廠的堿酸洗工藝如下:堿洗:60%~70%NaOH+25%~30%NaNO3+≤5% NaCl2,溫度420~450℃,時間(jian)30~50min,冷水沖洗;酸洗:1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量(liang),溫(wen)度50~60℃,水(shui)(5~10大氣(qi)壓(ya))沖洗,時(shi)間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余量,時間10min;壓(ya)水(shui)沖洗(xi),熱水(shui)清洗(xi)。
美國Amerex 公司擠壓不銹鋼管廠去除擠壓鋼管表面殘留玻璃潤滑劑采用“噴砂+酸洗”工藝。對于一般的鋼種僅進行噴丸處理,對于不銹鋼管則在噴丸處理之后,還必須進行酸洗。經噴丸處理之后的鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑薄已經處于疏松狀態,酸洗時極易清除。其“機械處理+化學處理”的工藝如下:不銹鋼管內外表面經噴丸處理后,在20%HNO3+3%HF+H2O的混合酸溶液中酸洗后,在清水中洗滌干凈。


 
		