超厚壁不銹鋼無縫管用于化學和石油工業的高壓和超高壓(壓力在500MPa以上)的管道、軸、軸承和其他管件,同時還可作為螺旋軋制周期斷面管件的坯料等。
在現有的軋管機上,采用熱變形的方法能夠生產徑壁比(D/S)為4~20的不銹鋼厚(hou)壁管。按照D/S的大小,可分為D/S=6~20的厚壁管和D/S=4.0~5.9的特厚壁不銹鋼管兩類。
一般認為三輥軋管機最適合軋制不銹鋼厚壁管,但是由于受到不銹鋼管內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱擠壓工(gong)(gong)藝是生產(chan)(chan)超(chao)厚壁(bi)管(guan)的最佳(jia)方法,該工(gong)(gong)藝能夠大(da)大(da)地減小生產(chan)(chan)不銹鋼厚壁(bi)管(guan)的內徑(最大(da)可達到3mm),并且(qie)使生產(chan)(chan)的厚壁(bi)管(guan)的D/S達到2.1.
隨著(zhu)擠壓(ya)機擠壓(ya)芯(xin)(xin)棒直徑的(de)(de)減小,使(shi)擠壓(ya)芯(xin)(xin)棒的(de)(de)工(gong)作(zuo)條件顯著(zhu)惡化。因為擠壓(ya)芯(xin)(xin)棒由于鋼管內(nei)徑的(de)(de)減小,不可能做成帶內(nei)水冷(leng)(leng)式的(de)(de),并且在(zai)(zai)擠壓(ya)過程中,由于芯(xin)(xin)棒受(shou)熱,會(hui)引起其斷裂。因而,實際上(shang)將擠壓(ya)芯(xin)(xin)棒限制在(zai)(zai)φ20~30mm.為了生產內(nei)徑小于20mm的(de)(de)厚(hou)壁(bi)管,在(zai)(zai)D/S≥2.3時,可以采用冷(leng)(leng)軋(ya)和(he)冷(leng)(leng)拔(ba)的(de)(de)方(fang)法。但(dan)是冷(leng)(leng)軋(ya)或冷(leng)(leng)拔(ba)變形會(hui)使(shi)超厚(hou)壁(bi)管內(nei)表面的(de)(de)質量(liang)明顯變壞。
為(wei)了(le)得到內徑3mm以上的(de)超(chao)厚(hou)壁(bi)管,采(cai)用(yong)如圖6-14所(suo)示(shi)的(de)方法,生(sheng)產出(chu)D/S=2.1~4.0的(de)超(chao)厚(hou)壁(bi)鋼管。

可移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)3的端部的最初(chu)位置在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模2圓柱帶伸出50~100mm.在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中,當擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿6隨著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊(dian)5移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)時,變形金(jin)屬(shu)7環繞不移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)(bang)4,帶著可移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)3流動(dong)(dong)(dong),并且經過(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模2形成帶有內芯(xin)棒(bang)(bang)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)管。
擠壓時,由于芯(xin)棒(bang)(bang)是在冷狀態下進入(ru)變(bian)形區,因此在不(bu)同(tong)的溫度下比其他金(jin)屬(shu)的強(qiang)度要高很多(duo),不(bu)會(hui)發生變(bian)形。可(ke)移動(dong)芯(xin)棒(bang)(bang)3能(neng)自由地通過(guo)不(bu)可(ke)移動(dong)的空心(xin)擠壓芯(xin)棒(bang)(bang)4,芯(xin)棒(bang)(bang)和(he)變(bian)形金(jin)屬(shu)之間沒有相(xiang)對移動(dong),僅存在較小的摩擦力。因此,鋼(gang)管(guan)和(he)芯(xin)棒(bang)(bang)之間不(bu)會(hui)焊合。同(tong)時,在擠壓之前,可(ke)以噴涂(tu)或刷(shua)上一些懸浮狀的潤滑劑(ji)。
擠壓(ya)結束后,芯棒(bang)與鋼(gang)管(guan)(guan)同(tong)時被鋸(ju)切(qie)。擠壓(ya)周期的(de)其余(yu)工序與擠壓(ya)一般鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)相似。芯棒(bang)可以通(tong)過拉拔或其他(ta)方式取出。芯棒(bang)可以用H13或者06Cr18Ni11Ti鋼(gang)冷(leng)拉線(xian)材制作(zuo)。采用06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼(gang)冷(leng)軋棒(bang)線(xian)材制作(zuo)的(de)芯棒(bang)在拉拔機上能順利(li)地從鋼(gang)管(guan)(guan)中拉出。超(chao)厚壁(bi)管(guan)(guan)的(de)內表面光(guang)潔(jie)度(du)達到6~7級(ji),尺寸公差也(ye)滿(man)意(yi)技術條件要(yao)求(qiu)。超(chao)厚壁(bi)鋼(gang)管(guan)(guan)(D/S=2.2)的(de)橫斷面如(ru)圖6-15所示。

采用(yong)這種工藝可(ke)以獲(huo)得(de)任何要求的(de)(de)外形和內(nei)表面的(de)(de)不銹鋼(gang)厚壁(bi)管,為(wei)此(ci),必須使用(yong)相應形狀的(de)(de)擠壓(ya)模和擠壓(ya)芯(xin)棒。尼科波爾(er)南方鋼(gang)管廠在1600t臥(wo)式液壓(ya)擠壓(ya)機上,采用(yong)上述(shu)工藝,生產出外徑為(wei)ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內(nei)徑為(wei)φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的(de)(de)超厚壁(bi)管。
擠(ji)壓(ya)結束(shu)后(hou),芯棒可(ke)(ke)以(yi)(yi)當鋼管在(zai)七(qi)輥(gun)矯(jiao)直機上矯(jiao)直后(hou)從(cong)鋼管中(zhong)拔出(chu),并且由于斷面是超厚壁,可(ke)(ke)以(yi)(yi)采(cai)用溫矯(jiao)。
采用上(shang)述工藝還可(ke)以(yi)生產厚(hou)壁復合(he)鋼(gang)(gang)管(guan)。采用外層(ceng)為(wei)55CrNiMoV鋼(gang)(gang),內(nei)層(ceng)為(wei)10Cr24Al材料(liao)(liao)的雙層(ceng)坯(pi)料(liao)(liao),直徑為(wei)Φ145mm.一次擠壓(ya)成Φ25mm復合(he)管(guan)。芯棒材料(liao)(liao)為(wei)12Mn18Cr12V鋼(gang)(gang)。從擠壓(ya)余(yu)料(liao)(liao)的縱向和徑向截面可(ke)以(yi)看出,擠壓(ya)時各(ge)層(ceng)金屬材料(liao)(liao)的流(liu)動對稱。

