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(jiao)直機


  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直可在熱(re)狀(zhuang)態下或冷狀(zhuang)態下進(jin)行,但一(yi)般(ban)多用(yong)冷矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)有機(ji)械壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)和張力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)等幾種形式。壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)結構(gou)簡單,但生產率低(di),需人工輔助(zhu)操作,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直質(zhi)量(liang)不(bu)高,故(gu)一(yi)般(ban)作為鋼(gang)管(guan)初(chu)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。張力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)是使鋼(gang)管(guan)在軸向力(li)作用(yong)下產生-3%的(de)(de)拉(la)伸變形,而使鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直,一(yi)般(ban)用(yong)來(lai)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直斷面形狀(zhuang)復雜的(de)(de)鋼(gang)管(guan),這種方法的(de)(de)生產率較低(di)。


  目前廣泛采用(yong)的是斜輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji),斜輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)效革高(gao)、矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果好,不僅使(shi)銷管的彎曲(qu)得到(dao),廣來用(yong)等鋼管的精(jing)國度。但斜程矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)對鋼管的端部彎曲(qu)(鵝頭(tou)彎)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效得到(dao)理想,通常需用(yong)壓力矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)進行端部的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。


  斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥排列(lie)形(xing)式如圖11-1所示,圖中(a)、(c)、(e)為(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥交錯布置(zhi)的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji),矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)后(hou)加(jia)工硬化程度(du)小,中間壓(ya)下(xia)輥可給(gei)予較大(da)壓(ya)下(xia)提(ti)高矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果,適于(yu)(yu)小直(zhi)(zhi)徑高強(qiang)度(du)和(he)高彈性管材的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。圖中(b)、(d)為(wei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥相對布置(zhi)的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji),主要用(yong)于(yu)(yu)大(da)中口徑管材和(he)高強(qiang)度(du)套管的矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),因而矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)時不壓(ya)扁管材的橫斷(duan)面。


圖 1.jpg


  常用(yong)的斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機有(you)五輥(gun)(gun)和(he)七(qi)輥(gun)(gun)等(deng)形式。七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機的結構(gou)比(bi)較簡單,因(yin)此(ci)應用(yong)最廣,按其(qi)配輥(gun)(gun)方案不同,七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機又分為2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和(he)3-1-3型(xing)等(deng)幾種。目前,使用(yong)最多的是2-2-2-1型(xing),它具有(you)六個(ge)主動輥(gun)(gun)和(he)一個(ge)被動輥(gun)(gun),主要用(yong)于小口徑(jing)薄壁管(guan)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)。3-1-3型(xing)斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機多用(yong)于端部不加(jia)厚(hou)的石油管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi),它不僅可以(yi)矯(jiao)(jiao)直(zhi)鋼(gang)管(guan),而(er)且還可以(yi)對(dui)σs達1200MPa的套管(guan)進行定徑(jing)。1-2-1-2-1型(xing)斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機多用(yong)于矯(jiao)(jiao)直(zhi)端部加(jia)厚(hou)的石油管(guan)。


鋼(gang)管由(you)彎(wan)到(dao)直(zhi)(zhi)(zhi)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過程實際上是一(yi)個彈塑(su)性變形(xing)過程,而變形(xing)力必須(xu)達到(dao)或超過鋼(gang)管的屈(qu)服強度(du)才能產(chan)生塑(su)性變形(xing)。在熱處理線上矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)通(tong)常布置在回火爐后面(mian),不銹鋼(gang)管出回火爐后,溫度(du)略加調整即進行矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi),稱之(zhi)為“熱矯(jiao)(jiao)”或“溫矯(jiao)(jiao)”。



2. 矯直機的參(can)數確(que)定


  對(dui)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機而言,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)只(zhi)有在(zai)彎(wan)(wan)曲及壓(ya)扁的(de)(de)(de)條(tiao)件下才能達到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效果(guo)。影響鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)(de)參數為各輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)壓(ya)下量、下中間輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)(de)(de)撓度(du)(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)(du)、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)、規(gui)格及矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)(du)等。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)形為近似(si)雙曲線(xian)(xian)型,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)相交成(cheng)一(yi)個交角(jiao),所(suo)以當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)進(jin)入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機后(hou),管(guan)(guan)子被矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機帶(dai)動(dong)產生(sheng)螺旋運動(dong)同(tong)時(shi)作(zuo)多次縱(zong)向反復彎(wan)(wan)曲,因(yin)而形成(cheng)了一(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機所(suo)不(bu)(bu)(bu)能實(shi)現的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)向對(dui)稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。此(ci)外,還可以利用輥(gun)(gun)(gun)(gun)型的(de)(de)(de)特點(dian),調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)上、下間距(ju),消除鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)橢圓度(du)(du)。由于矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)程是連續的(de)(de)(de)故具有較高(gao)的(de)(de)(de)生(sheng)產率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)傾(qing)角(jiao)多在(zai)24°~25°間變(bian)(bian)化,在(zai)實(shi)際生(sheng)產中多采用一(yi)種(zhong)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)型,通過(guo)改變(bian)(bian)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)辦法(fa)來完(wan)成(cheng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)尺寸規(gui)格不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)尺寸與(yu)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)如表11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)(bu)同規格的不(bu)(bu)銹鋼管應有不(bu)(bu)同的矯直(zhi)速度,其大小取決于機組的產量、設備能力和矯直(zhi)質量。隨著軋制(zhi)速度的提高(gao)(gao),矯直(zhi)速度也(ye)在不(bu)(bu)斷(duan)提高(gao)(gao)。


  鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)提高(gao)而降低(di),而不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)(tong)一溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)差別(bie)也(ye)(ye)較大,所以(yi),在(zai)調整矯直(zhi)(zhi)機(ji)時,各輥的(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量及(ji)(ji)中(zhong)下(xia)(xia)輥的(de)(de)(de)撓度(du)(du)因鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)及(ji)(ji)矯直(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)而有所區別(bie)。例(li)如:Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同(tong)(tong)Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)相比,由于Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)高(gao)于Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因此,Cr-Mo系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量及(ji)(ji)中(zhong)下(xia)(xia)輥的(de)(de)(de)撓度(du)(du)要大于Mn系(xi)(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。同(tong)(tong)樣(yang),低(di)溫(wen)(wen)(wen)或冷矯時壓(ya)下(xia)(xia)量及(ji)(ji)撓度(du)(du)要大于“熱矯”。也(ye)(ye)就是(shi)(shi)(shi)說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、矯直(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)調整矯直(zhi)(zhi)機(ji)參數的(de)(de)(de)重要依據。此外,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)規(gui)格也(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)需要考(kao)慮的(de)(de)(de)因素,通(tong)常的(de)(de)(de)做法是(shi)(shi)(shi)隨(sui)著規(gui)格的(de)(de)(de)減小壓(ya)下(xia)(xia)量及(ji)(ji)撓度(du)(du)加大。矯直(zhi)(zhi)速度(du)(du)隨(sui)著鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)規(gui)格的(de)(de)(de)增大而降低(di)。


  另外,各輥的(de)壓(ya)下(xia)量(liang)是不同的(de)、對六輥橋直機(ji)而言,前、后(hou)輥的(de)壓(ya)下(xia)量(liang)遠小于中間(jian)輥。同樣,鋼管(guan)與矯正(zheng)輥的(de)接(jie)觸弧(hu)線長度要合(he)適、按1/2-3/4銀長進行(xing)調整,中輥取(qu)(qu)上(shang)限(xian),前、后(hou)看取(qu)(qu)下(xia)限(xian)。


  總之,影響不銹鋼管矯直的(de)因素是多方面的(de),在實際應用中要反復試驗(yan)以取得寶(bao)貴的(de)實踐經驗(yan)、并(bing)達到(dao)預期(qi)的(de)效果。


不銹鋼管橋(qiao)直后會出現以下(xia)的問題:


  a. 矯(jiao)直(zhi)后彎(wan)曲度及橢圓(yuan)度達(da)不到要(yao)求,產(chan)生的(de)(de)原因和可(ke)(ke)采取的(de)(de)措施有鋼(gang)管矯(jiao)直(zhi)前的(de)(de)彎(wan)曲度及橢圓(yuan)度過(guo)大,超過(guo)了矯(jiao)直(zhi)機的(de)(de)能(neng)力,可(ke)(ke)以重(zhong)復矯(jiao)直(zhi);矯(jiao)直(zhi)輥的(de)(de)壓下量及撓度小,可(ke)(ke)適當(dang)增加(jia)壓下量或者撓度等;


  b. 不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面出現(xian)螺旋壓痕或“矯(jiao)(jiao)凹”現(xian)象(xiang),這(zhe)是矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)端部與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面接觸(chu)所致,產(chan)生的(de)原因是矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)中心(xin)線與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)中心(xin)線不一(yi)(yi)致,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)偏(pian)向一(yi)(yi)側,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)與(yu)矯(jiao)(jiao)直輥(gun)接觸(chu)弧(hu)過大、使矯(jiao)(jiao)直輥(gun)端部與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)接觸(chu)、可通過調整矯(jiao)(jiao)直輥(gun)的(de)角(jiao)度(du)使不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)“對中”、接觸(chu)弧(hu)長(chang)度(du)合理;


  c. 不銹鋼(gang)管“矯(jiao)方(fang)”,即不銹鋼(gang)管矯(jiao)直(zhi)后其截面不是(shi)圓形(xing),而是(shi)呈“方(fang)形(xing)”,產生的原因是(shi)壓下量過大(da)造成的,減少(shao)中間上(shang)輥(gun)的壓下量即可解決“矯(jiao)方(fang)”現象。