這里所指的不銹鋼管材加工成型,包括管材彎曲、旋壓、擴徑、減徑和拉拔等,并且不(bu)銹鋼管的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成型管材的選擇(ze)


 成(cheng)(cheng)型(xing)之(zhi)前,首先(xian)要考慮的因素之(zhi)一是(shi)對(dui)何種(zhong)形式(shi)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)材(cai)進行成(cheng)(cheng)型(xing)。也就是(shi)說,是(shi)對(dui)無(wu)縫鋼(gang)管(guan),還是(shi)焊接鋼(gang)管(guan)成(cheng)(cheng)型(xing);是(shi)對(dui)拉拔鋼(gang)管(guan),還是(shi)熱處理(li)的鋼(gang)管(guan)成(cheng)(cheng)型(xing)。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不(bu)銹鋼都可用一種或幾種常見的加工方法制作不銹鋼管。這些加工方法有棒材穿孔、管坯擠壓和冷軋帶鋼焊接等加工方法。然而,各種生產方法的原材料利用率是各不相同的,而且這些方法或許可以互用,或許根本不能互用。然而,經過對每一種不銹鋼的分析,可以肯定地說,至少已經有三種以上的方法可以用來加工成型鋼管。至于每一種方法是如何成功地加工出不銹鋼管,則是一個不同的工藝問題。


 因此,可(ke)以肯(ken)定,采用一(yi)種加工(gong)(gong)方式(shi),使用一(yi)種成(cheng)型(xing)設備(bei)是不可(ke)能(neng)(neng)(neng)加工(gong)(gong)生(sheng)產出所有材質、類型(xing)或(huo)尺(chi)寸的(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan),也不可(ke)能(neng)(neng)(neng)同(tong)時加工(gong)(gong)生(sheng)產各種性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)無(wu)縫或(huo)焊接鋼(gang)管(guan)。所以,生(sheng)產費用的(de)(de)估算(suan)不應(ying)該基于可(ke)能(neng)(neng)(neng)生(sheng)產的(de)(de)不銹鋼(gang)管(guan)產品(pin)類型(xing)上,還必須(xu)考(kao)慮(lv)某種鋼(gang)管(guan)生(sheng)產設備(bei)的(de)(de)生(sheng)產能(neng)(neng)(neng)力和(he)經濟(ji)效益。


 易(yi)切(qie)削(xue)牌(pai)號的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可以(yi)(yi)加工(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),它在(zai)尺寸方(fang)面采用(yong)擠壓(ya)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)比(bi)穿(chuan)孔方(fang)法(fa)(fa)更容(rong)易(yi)達到。另一(yi)方(fang)面,這(zhe)些(xie)鋼(gang)種由于(yu)含(han)有(you)(you)(you)非金屬夾(jia)雜物,是絕(jue)對不(bu)(bu)適宜采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)式(shi)加工(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)。具有(you)(you)(you)強的(de)(de)空淬性,并有(you)(you)(you)較高碳含(han)量(liang)的(de)(de)馬氏(shi)體鋼(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型(xing),可用(yong)來生(sheng)(sheng)(sheng)產無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)(sheng)產焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang),根據生(sheng)(sheng)(sheng)產廠(chang)(chang)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產能(neng)(neng)力,10Cr17(430)鋼(gang)既(ji)有(you)(you)(you)可能(neng)(neng)加工(gong)成(cheng)(cheng)無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),也可能(neng)(neng)加工(gong)為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),或(huo)(huo)者兩者都不(bu)(bu)可能(neng)(neng)。有(you)(you)(you)些(xie)工(gong)廠(chang)(chang)不(bu)(bu)愿意(yi)加工(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產400鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。所以(yi)(yi),440鋼(gang)可生(sheng)(sheng)(sheng)產無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),但不(bu)(bu)能(neng)(neng)加工(gong)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),這(zhe)是因為(wei)10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)區(qu)域,有(you)(you)(you)較大晶粒和脆(cui)化(hua)的(de)(de)趨(qu)勢。一(yi)般來說,普(pu)通的(de)(de)18-8期及其(qi)穩定(ding)化(hua)處(chu)理后(hou)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)都可以(yi)(yi)用(yong)來加工(gong)制(zhi)作無(wu)(wu)縫(feng)(feng)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)或(huo)(huo)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。像沉淀硬化(hua)鋼(gang)這(zhe)樣的(de)(de)許多(duo)非標準鋼(gang)種,由于(yu)不(bu)(bu)是單相合金,因此它們往往不(bu)(bu)可能(neng)(neng)進行穿(chuan)孔,就是擠壓(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)也有(you)(you)(you)一(yi)些(xie)困難,但可用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)順利地(di)加工(gong)制(zhi)作不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)。當鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)外徑很(hen)大或(huo)(huo)者管(guan)(guan)(guan)壁較厚(hou)時,是不(bu)(bu)能(neng)(neng)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)來加工(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)產的(de)(de)。



2. 不銹鋼鋼管的回(hui)火效應


  由于(yu)(yu)(yu)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工引起的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)工硬(ying)(ying)化(hua)(hua),就意(yi)味著(zhu)在(zai)隨后成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工要(yao)進(jin)行(xing)回(hui)(hui)(hui)火處理。所(suo)以(yi)回(hui)(hui)(hui)火對(dui)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工方法(fa)和費用有(you)著(zhu)直接的(de)(de)影響。人們都知道,當金(jin)屬(shu)接近或低(di)于(yu)(yu)(yu)室溫變形時,就會產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)硬(ying)(ying)化(hua)(hua),使金(jin)屬(shu)材料的(de)(de)強度(du)和硬(ying)(ying)度(du)增(zeng)高。實際(ji)上,并不是(shi)所(suo)有(you)的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)都能(neng)(neng)進(jin)行(xing)所(suo)希望的(de)(de)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工的(de)(de)。如鐵素體(ti)(ti)400系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),在(zai)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工時,只能(neng)(neng)有(you)較小的(de)(de)變形量,否(fou)(fou)則就會發(fa)生(sheng)(sheng)突然(ran)破壞或開裂(lie)。像10Cr17(430)和16Cr25N(446)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)自身就有(you)缺口敏感性,因(yin)此它(ta)們的(de)(de)供貨(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)應為退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)。當必須對(dui)它(ta)們進(jin)行(xing)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工時,必須進(jin)行(xing)回(hui)(hui)(hui)火處理。硬(ying)(ying)化(hua)(hua)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也(ye)是(shi)以(yi)退火狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)供貨(huo)(huo),否(fou)(fou)則這些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)就是(shi)以(yi)常(chang)化(hua)(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua),或者以(yi)淬火加(jia)(jia)(jia)(jia)固化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)交貨(huo)(huo)。然(ran)而(er)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan),它(ta)們能(neng)(neng)在(zai)較大的(de)(de)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工硬(ying)(ying)度(du)范(fan)圍(wei)供貨(huo)(huo)。表5-2列(lie)出了(le)與(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)300系列(lie)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)各種(zhong)回(hui)(hui)(hui)火有(you)關的(de)(de)機械性能(neng)(neng),并不是(shi)所(suo)有(you)尺寸和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)在(zai)回(hui)(hui)(hui)火后都可(ke)以(yi)成(cheng)型加(jia)(jia)(jia)(jia)工。然(ran)而(er),含合(he)(he)金(jin)量較少的(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和06Cr19Nil0(304)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)非(fei)常(chang)適合(he)(he)于(yu)(yu)(yu)冷(leng)(leng)拔;對(dui)于(yu)(yu)(yu)合(he)(he)金(jin)含量較高、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工硬(ying)(ying)化(hua)(hua)速率低(di)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong),并沒有(you)廣(guang)泛地用于(yu)(yu)(yu)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)大于(yu)(yu)(yu)1/2冷(leng)(leng)作(zuo)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)的(de)(de)回(hui)(hui)(hui)火產(chan)(chan)(chan)品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和20Cr25Ni20(310)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屬(shu)于(yu)(yu)(yu)后一類。隨著(zhu)鎳(nie)含量的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),加(jia)(jia)(jia)(jia)工硬(ying)(ying)化(hua)(hua)的(de)(de)趨(qu)勢就會減輕。


 冷拔奧氏(shi)體不銹鋼管的(de)性能,見表(biao)5-2。


表 2.jpg


 應該提及的是,一些非標準鉻-錳奧氏(shi)體不銹鋼,明顯地擴大(da)了冷拔鋼管的加工范圍。


 圖5-45表示出,由(you)大(da)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)鋼管(guan)(guan)(guan)經冷(leng)拔加工(gong)成(cheng)小(xiao)直徑鋼管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)“回火-尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)”的(de)(de)關系圖。小(xiao)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)鋼管(guan)(guan)(guan)在加工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)時,這個規律可能有點變化(hua)。當生(sheng)產(chan)(chan)大(da)于退火硬(ying)(ying)度的(de)(de)小(xiao)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)鋼管(guan)(guan)(guan)時,特別是(shi)希望有1/2冷(leng)硬(ying)(ying)性能時,就應該考慮用專門生(sheng)產(chan)(chan)小(xiao)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)不銹(xiu)鋼管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)設備。


圖 45.jpg


 由于(yu)原材(cai)料的利用率,即(ji)成材(cai)率是一(yi)個必(bi)要的條(tiao)件,所以希望(wang)上述的基本(ben)知(zhi)識有助于(yu)提高管子的成材(cai)率。


 在冷(leng)拔(ba)不銹鋼管加工時,必須考慮加工尺寸對鋼管生產的限制。由于加工的限制,潤滑劑性能和上述分析的內在因素,只有某些尺寸的不銹鋼管在各種回火狀態下是可以進行冷拔加工的。