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


  不銹鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直可在熱狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下或(huo)冷(leng)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下進行,但(dan)一般(ban)多用(yong)冷(leng)矯(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)有(you)機(ji)(ji)械(xie)壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)、斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)和張力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)等(deng)幾(ji)種(zhong)形(xing)(xing)式。壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)結構(gou)簡單,但(dan)生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)低,需(xu)人工輔助操(cao)作,矯(jiao)(jiao)(jiao)直質量不高,故一般(ban)作為鋼(gang)管(guan)初(chu)矯(jiao)(jiao)(jiao)。張力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)是使鋼(gang)管(guan)在軸向力(li)作用(yong)下產(chan)(chan)生(sheng)-3%的(de)拉(la)伸變形(xing)(xing),而使鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直,一般(ban)用(yong)來矯(jiao)(jiao)(jiao)直斷面(mian)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)復雜的(de)鋼(gang)管(guan),這種(zhong)方法的(de)生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)較低。


  目前廣(guang)泛采用(yong)的(de)(de)(de)是斜輥矯直(zhi)機,斜輥矯直(zhi)機效(xiao)革高、矯直(zhi)效(xiao)果好,不僅使銷管的(de)(de)(de)彎曲(qu)得到,廣(guang)來用(yong)等鋼管的(de)(de)(de)精國(guo)度(du)。但斜程(cheng)矯直(zhi)機對鋼管的(de)(de)(de)端部彎曲(qu)(鵝頭彎)矯直(zhi)效(xiao)得到理想,通(tong)常需用(yong)壓力(li)矯直(zhi)機進行端部的(de)(de)(de)矯直(zhi)。


  斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)排列形式如(ru)圖(tu)11-1所示,圖(tu)中(zhong)(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)交(jiao)錯布置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji),矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)后加工硬(ying)化程度小(xiao)(xiao),中(zhong)間壓下(xia)輥(gun)(gun)可給(gei)予較大壓下(xia)提高矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果(guo),適(shi)于小(xiao)(xiao)直(zhi)(zhi)徑(jing)高強度和高彈性管(guan)材的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。圖(tu)中(zhong)(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)相(xiang)對布置的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji),主(zhu)要(yao)用于大中(zhong)口徑(jing)管(guan)材和高強度套管(guan)的(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),因而矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)時(shi)不壓扁管(guan)材的(de)橫(heng)斷面。


圖 1.jpg


  常用(yong)的斜(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)(ji)有五(wu)輥(gun)和(he)七輥(gun)等(deng)形式。七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)(ji)的結構比較簡單(dan),因此應用(yong)最廣,按其配輥(gun)方(fang)案(an)不(bu)同,七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)(ji)又分為(wei)2-2-2-1型、1-2-1-2-1型和(he)3-1-3型等(deng)幾種。目前,使用(yong)最多的是(shi)2-2-2-1型,它具有六個主動輥(gun)和(he)一個被動輥(gun),主要用(yong)于(yu)小口徑薄壁管的矯(jiao)(jiao)直(zhi)。3-1-3型斜(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)(ji)多用(yong)于(yu)端部不(bu)加(jia)厚的石(shi)油(you)(you)管矯(jiao)(jiao)直(zhi),它不(bu)僅可(ke)以矯(jiao)(jiao)直(zhi)鋼管,而且(qie)還可(ke)以對σs達1200MPa的套管進行定徑。1-2-1-2-1型斜(xie)輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)(ji)多用(yong)于(yu)矯(jiao)(jiao)直(zhi)端部加(jia)厚的石(shi)油(you)(you)管。


鋼管由彎到直(zhi)的(de)矯(jiao)直(zhi)過(guo)程實際上(shang)(shang)是一個彈塑(su)(su)性變形(xing)過(guo)程,而變形(xing)力必須達到或(huo)超(chao)過(guo)鋼管的(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)才能產生(sheng)塑(su)(su)性變形(xing)。在(zai)熱處(chu)理線上(shang)(shang)矯(jiao)直(zhi)機通常布置在(zai)回火(huo)爐后面(mian),不銹鋼管出回火(huo)爐后,溫度(du)略加調整(zheng)即進行矯(jiao)直(zhi),稱之(zhi)為“熱矯(jiao)”或(huo)“溫矯(jiao)”。



2. 矯直(zhi)機的參數確定


  對斜(xie)輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)而(er)言,不銹鋼管只有在彎曲(qu)及壓(ya)扁的(de)(de)條件(jian)下才能(neng)達(da)到矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果。影響(xiang)鋼管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)參數為各輥(gun)(gun)的(de)(de)壓(ya)下量、下中間輥(gun)(gun)的(de)(de)撓(nao)度(du)、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、鋼管的(de)(de)鋼種、規(gui)格(ge)及矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)等(deng)。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)形為近似雙(shuang)曲(qu)線(xian)型,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)和鋼管軸(zhou)線(xian)相交成一(yi)個交角,所(suo)以(yi)當鋼管進(jin)入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)后,管子被矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)帶動(dong)產(chan)生螺旋運(yun)動(dong)同時作多(duo)次縱向(xiang)反復彎曲(qu),因而(er)形成了一(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)所(suo)不能(neng)實現(xian)的(de)(de)鋼管軸(zhou)向(xiang)對稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可以(yi)利用(yong)輥(gun)(gun)型的(de)(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)上、下間距(ju),消除鋼管的(de)(de)橢圓度(du)。由于(yu)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)程是連續的(de)(de)故具有較高的(de)(de)生產(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)軸(zhou)線(xian)與鋼管軸(zhou)線(xian)的(de)(de)傾角多(duo)在24°~25°間變化,在實際生產(chan)中多(duo)采用(yong)一(yi)種矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)型,通過(guo)改(gai)變矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)傾角辦法來完成不同尺寸(cun)規(gui)格(ge)不銹鋼管的(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。鋼管尺寸(cun)與輥(gun)(gun)傾角的(de)(de)關系(xi)如(ru)表11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)(bu)同(tong)規(gui)格(ge)的不(bu)(bu)銹鋼(gang)管應有不(bu)(bu)同(tong)的矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du),其大小取決于機(ji)組的產量、設備能力和矯(jiao)直(zhi)質量。隨著軋(ya)制速(su)度(du)的提(ti)高,矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du)也在(zai)不(bu)(bu)斷提(ti)高。


  鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)隨(sui)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)而(er)降低,而(er)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種同(tong)一(yi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)時強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)差別也(ye)較大,所(suo)以,在調(diao)整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)時,各(ge)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)中下(xia)(xia)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)(du)(du)因鋼(gang)種及(ji)(ji)(ji)矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)而(er)有所(suo)區別。例如:Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)種同(tong)Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)種相(xiang)比(bi),由于(yu)Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)種的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)于(yu)Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)種,因此,Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)種的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)中下(xia)(xia)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)(yao)大于(yu)Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)種。同(tong)樣(yang),低溫(wen)或冷(leng)矯(jiao)時壓(ya)下(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)撓度(du)(du)(du)(du)(du)(du)要(yao)(yao)大于(yu)“熱矯(jiao)”。也(ye)就是說,鋼(gang)種、矯(jiao)直(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)是調(diao)整矯(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)參(can)數的(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)依據。此外(wai),不銹鋼(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)格也(ye)是需要(yao)(yao)考慮的(de)(de)(de)(de)(de)因素,通常的(de)(de)(de)(de)(de)做法(fa)是隨(sui)著(zhu)規(gui)格的(de)(de)(de)(de)(de)減小壓(ya)下(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)撓度(du)(du)(du)(du)(du)(du)加大。矯(jiao)直(zhi)(zhi)速度(du)(du)(du)(du)(du)(du)隨(sui)著(zhu)鋼(gang)管規(gui)格的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)大而(er)降低。


  另外(wai),各輥(gun)(gun)的(de)(de)壓下(xia)量是不(bu)同的(de)(de)、對(dui)六輥(gun)(gun)橋直(zhi)機而(er)言,前、后(hou)輥(gun)(gun)的(de)(de)壓下(xia)量遠小于中(zhong)(zhong)間(jian)輥(gun)(gun)。同樣(yang),鋼管(guan)與矯正輥(gun)(gun)的(de)(de)接(jie)觸弧線(xian)長度要合適、按(an)1/2-3/4銀長進行調整,中(zhong)(zhong)輥(gun)(gun)取(qu)上限,前、后(hou)看取(qu)下(xia)限。


  總之(zhi),影響不銹鋼管矯直的因素是多方面的,在實際應用中(zhong)要反復試驗以取得寶貴的實踐(jian)經驗、并達(da)到預(yu)期的效果(guo)。


不銹鋼管(guan)橋直后會出現以下的問題:


  a. 矯(jiao)直后彎曲(qu)(qu)度(du)及(ji)橢(tuo)圓度(du)達不到要求,產生的(de)原(yuan)因和可采取的(de)措施(shi)有鋼(gang)管矯(jiao)直前的(de)彎曲(qu)(qu)度(du)及(ji)橢(tuo)圓度(du)過大(da),超過了矯(jiao)直機(ji)的(de)能力,可以(yi)重復矯(jiao)直;矯(jiao)直輥(gun)的(de)壓(ya)下量(liang)及(ji)撓(nao)度(du)小,可適當增加壓(ya)下量(liang)或者撓(nao)度(du)等(deng);


  b. 不(bu)銹鋼(gang)管表面(mian)出(chu)現螺旋壓痕或“矯(jiao)凹”現象(xiang),這是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)端(duan)部(bu)(bu)與(yu)(yu)鋼(gang)管表面(mian)接(jie)觸所致(zhi),產生的(de)原因是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)中(zhong)心(xin)線(xian)與(yu)(yu)鋼(gang)管的(de)中(zhong)心(xin)線(xian)不(bu)一致(zhi),鋼(gang)管偏向一側,鋼(gang)管與(yu)(yu)矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)接(jie)觸弧(hu)過大、使矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)端(duan)部(bu)(bu)與(yu)(yu)鋼(gang)管接(jie)觸、可通(tong)過調(diao)整矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)角度使不(bu)銹鋼(gang)管“對中(zhong)”、接(jie)觸弧(hu)長度合理;


  c. 不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)“矯(jiao)(jiao)(jiao)方(fang)”,即不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直后(hou)其(qi)截面不是圓形,而是呈(cheng)“方(fang)形”,產生(sheng)的(de)原因是壓(ya)下(xia)量過(guo)大(da)造成的(de),減少中間上(shang)輥(gun)的(de)壓(ya)下(xia)量即可(ke)解(jie)決“矯(jiao)(jiao)(jiao)方(fang)”現象。