不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。


1. 鋼管矯直機


  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)可(ke)在熱(re)狀(zhuang)態(tai)(tai)下或冷狀(zhuang)態(tai)(tai)下進行(xing),但一(yi)般多用(yong)冷矯(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)有機(ji)械壓(ya)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)、斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)和張(zhang)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)等幾種形式。壓(ya)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)結構簡(jian)單,但生產率低,需人工輔助(zhu)操(cao)作,矯(jiao)(jiao)直(zhi)質量不(bu)高,故一(yi)般作為(wei)鋼(gang)管(guan)(guan)初(chu)矯(jiao)(jiao)。張(zhang)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)是使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)在軸向力作用(yong)下產生-3%的(de)拉伸(shen)變形,而(er)使(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi),一(yi)般用(yong)來矯(jiao)(jiao)直(zhi)斷面形狀(zhuang)復雜的(de)鋼(gang)管(guan)(guan),這種方法的(de)生產率較低。


  目前廣(guang)泛采用的(de)是斜輥矯(jiao)直(zhi)機,斜輥矯(jiao)直(zhi)機效革高、矯(jiao)直(zhi)效果好(hao),不(bu)僅使(shi)銷管的(de)彎(wan)曲得到(dao),廣(guang)來(lai)用等鋼管的(de)精國度。但斜程矯(jiao)直(zhi)機對鋼管的(de)端部(bu)彎(wan)曲(鵝(e)頭(tou)彎(wan))矯(jiao)直(zhi)效得到(dao)理想,通(tong)常需用壓力矯(jiao)直(zhi)機進(jin)行端部(bu)的(de)矯(jiao)直(zhi)。


  斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)排列形式如圖(tu)11-1所示,圖(tu)中(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)交錯布(bu)置(zhi)(zhi)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機,矯(jiao)(jiao)(jiao)后加工(gong)硬化(hua)程度小(xiao),中間壓(ya)下(xia)(xia)輥(gun)(gun)可(ke)給予較大(da)壓(ya)下(xia)(xia)提高(gao)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)效果,適(shi)于小(xiao)直(zhi)徑高(gao)強(qiang)度和(he)高(gao)彈性管材(cai)(cai)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)。圖(tu)中(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)(gun)相對布(bu)置(zhi)(zhi)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機,主要用于大(da)中口(kou)徑管材(cai)(cai)和(he)高(gao)強(qiang)度套(tao)管的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi),因而矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)時(shi)不壓(ya)扁管材(cai)(cai)的橫斷面。


圖 1.jpg


  常(chang)用(yong)(yong)(yong)的(de)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)有五輥(gun)和七輥(gun)等形式。七輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)的(de)結構比較(jiao)簡單,因(yin)此(ci)應用(yong)(yong)(yong)最廣,按其(qi)配(pei)輥(gun)方案(an)不同,七輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)又(you)分為2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾種。目前,使用(yong)(yong)(yong)最多的(de)是2-2-2-1型(xing),它(ta)具有六個主(zhu)動輥(gun)和一(yi)個被動輥(gun),主(zhu)要用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)小口徑薄壁(bi)管(guan)(guan)(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)端部(bu)(bu)不加(jia)厚的(de)石油管(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它(ta)不僅可以矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管(guan)(guan)(guan),而且還(huan)可以對σs達(da)1200MPa的(de)套(tao)管(guan)(guan)(guan)進(jin)行(xing)定徑。1-2-1-2-1型(xing)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端部(bu)(bu)加(jia)厚的(de)石油管(guan)(guan)(guan)。


鋼(gang)管(guan)由彎到直(zhi)(zhi)的(de)矯直(zhi)(zhi)過(guo)程實際上是一個彈塑性(xing)變形過(guo)程,而(er)變形力必須達到或超過(guo)鋼(gang)管(guan)的(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)才能產生塑性(xing)變形。在熱處(chu)理線(xian)上矯直(zhi)(zhi)機通常布置在回火(huo)爐后面,不銹鋼(gang)管(guan)出(chu)回火(huo)爐后,溫度(du)略加調整即進行矯直(zhi)(zhi),稱之為(wei)“熱矯”或“溫矯”。



2. 矯(jiao)直機(ji)的(de)參數確定


  對(dui)斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)(ji)而言(yan),不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)只有在彎曲(qu)及壓扁的(de)條件下(xia)才能達到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果(guo)。影響鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)參(can)數為各輥的(de)壓下(xia)量、下(xia)中間輥的(de)撓度(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)鋼(gang)(gang)種、規格(ge)及矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)等。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥輥形為近似(si)雙曲(qu)線(xian)型,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥和(he)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸線(xian)相交成(cheng)一(yi)個交角,所(suo)以(yi)當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)(ji)后,管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子被矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)(ji)帶動(dong)產(chan)生(sheng)螺旋運(yun)動(dong)同時(shi)作(zuo)多次縱向反復彎曲(qu),因而形成(cheng)了一(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)(ji)所(suo)不能實現的(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸向對(dui)稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可以(yi)利用輥型的(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥上、下(xia)間距,消除(chu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)橢(tuo)圓度(du)。由于(yu)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)程是連續的(de)故具有較高的(de)生(sheng)產(chan)率(lv)。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥軸線(xian)與鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸線(xian)的(de)傾(qing)角多在24°~25°間變化,在實際生(sheng)產(chan)中多采用一(yi)種矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥輥型,通過(guo)改(gai)變矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥傾(qing)角辦法來完(wan)成(cheng)不同尺寸規格(ge)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)尺寸與輥傾(qing)角的(de)關系如表11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)規格(ge)的不(bu)(bu)(bu)銹鋼管應有不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的矯直速(su)度(du),其(qi)大小取決(jue)于機組(zu)的產量、設備能力和矯直質量。隨著軋制速(su)度(du)的提高,矯直速(su)度(du)也(ye)在不(bu)(bu)(bu)斷(duan)提高。


  鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)隨溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提高而(er)降低,而(er)不同的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同一溫(wen)度(du)(du)(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)(du)(du)差(cha)別也(ye)較大(da),所以,在調整矯直機(ji)時,各輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量及(ji)中下(xia)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)因鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)及(ji)矯直溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)不同而(er)有所區(qu)別。例如:Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)相比(bi),由于(yu)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong),因此,Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量及(ji)中下(xia)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)要(yao)大(da)于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)。同樣(yang),低溫(wen)或冷(leng)矯時壓下(xia)量及(ji)撓度(du)(du)(du)(du)要(yao)大(da)于(yu)“熱矯”。也(ye)就是說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)、矯直溫(wen)度(du)(du)(du)(du)是調整矯直機(ji)參數的(de)(de)(de)(de)重要(yao)依據。此外,不銹鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)規格(ge)也(ye)是需要(yao)考(kao)慮的(de)(de)(de)(de)因素,通常的(de)(de)(de)(de)做法是隨著(zhu)(zhu)規格(ge)的(de)(de)(de)(de)減小壓下(xia)量及(ji)撓度(du)(du)(du)(du)加大(da)。矯直速度(du)(du)(du)(du)隨著(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)管規格(ge)的(de)(de)(de)(de)增大(da)而(er)降低。


  另(ling)外,各(ge)輥(gun)(gun)的(de)壓下量是不(bu)同(tong)的(de)、對六輥(gun)(gun)橋(qiao)直(zhi)機而言,前(qian)、后(hou)輥(gun)(gun)的(de)壓下量遠(yuan)小于中間輥(gun)(gun)。同(tong)樣,鋼管(guan)與(yu)矯正輥(gun)(gun)的(de)接觸弧線長度要(yao)合(he)適、按1/2-3/4銀(yin)長進行調整,中輥(gun)(gun)取上(shang)限(xian),前(qian)、后(hou)看取下限(xian)。


  總之(zhi),影(ying)響(xiang)不銹鋼管矯(jiao)直的因(yin)素(su)是(shi)多(duo)方面的,在實(shi)(shi)際應用中要(yao)反復(fu)試(shi)驗以取(qu)得寶(bao)貴的實(shi)(shi)踐(jian)經(jing)驗、并(bing)達到預期的效果。


不銹(xiu)鋼管橋直后會出(chu)現以下的問題:


  a. 矯(jiao)直后彎曲(qu)度(du)及橢(tuo)圓度(du)達(da)不到要求(qiu),產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因和(he)可采取的(de)(de)措施有鋼管矯(jiao)直前的(de)(de)彎曲(qu)度(du)及橢(tuo)圓度(du)過(guo)大,超(chao)過(guo)了(le)矯(jiao)直機(ji)的(de)(de)能力,可以重復矯(jiao)直;矯(jiao)直輥(gun)的(de)(de)壓下量及撓度(du)小(xiao),可適當增加壓下量或(huo)者撓度(du)等(deng);


  b. 不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)表面(mian)(mian)出現螺旋(xuan)壓痕(hen)或(huo)“矯(jiao)凹”現象,這是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)端(duan)部與(yu)(yu)鋼管(guan)(guan)(guan)表面(mian)(mian)接觸(chu)(chu)(chu)(chu)所致,產生的(de)(de)原因是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)中心線與(yu)(yu)鋼管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)中心線不(bu)一致,鋼管(guan)(guan)(guan)偏向一側,鋼管(guan)(guan)(guan)與(yu)(yu)矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥接觸(chu)(chu)(chu)(chu)弧(hu)過大、使(shi)矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥端(duan)部與(yu)(yu)鋼管(guan)(guan)(guan)接觸(chu)(chu)(chu)(chu)、可通過調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)角度使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)“對中”、接觸(chu)(chu)(chu)(chu)弧(hu)長度合理;


  c. 不(bu)(bu)銹鋼(gang)管“矯方(fang)”,即不(bu)(bu)銹鋼(gang)管矯直后其截面不(bu)(bu)是圓形(xing),而是呈“方(fang)形(xing)”,產生的原(yuan)因是壓(ya)下量(liang)過大造(zao)成的,減少中間上輥的壓(ya)下量(liang)即可解決“矯方(fang)”現象。