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的不銹鋼厚壁(bi)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。
熱擠壓工藝是生產(chan)超(chao)厚(hou)(hou)壁(bi)(bi)管的(de)(de)(de)最(zui)佳方法,該(gai)工藝能夠(gou)大(da)大(da)地減(jian)小生產(chan)不銹鋼厚(hou)(hou)壁(bi)(bi)管的(de)(de)(de)內徑(最(zui)大(da)可達(da)到3mm),并且(qie)使生產(chan)的(de)(de)(de)厚(hou)(hou)壁(bi)(bi)管的(de)(de)(de)D/S達(da)到2.1.
隨(sui)著擠(ji)壓(ya)機擠(ji)壓(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)直徑(jing)的減小,使擠(ji)壓(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)的工作條(tiao)件顯(xian)著惡化。因為(wei)擠(ji)壓(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)由于(yu)(yu)鋼管內(nei)徑(jing)的減小,不可(ke)能做成帶內(nei)水冷(leng)(leng)式的,并且(qie)在擠(ji)壓(ya)過程(cheng)中,由于(yu)(yu)芯(xin)(xin)棒(bang)受(shou)熱,會引起其(qi)斷裂(lie)。因而,實際(ji)上將(jiang)擠(ji)壓(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)限(xian)制在φ20~30mm.為(wei)了生產(chan)內(nei)徑(jing)小于(yu)(yu)20mm的厚壁管,在D/S≥2.3時,可(ke)以采用冷(leng)(leng)軋和冷(leng)(leng)拔的方法(fa)。但(dan)是冷(leng)(leng)軋或冷(leng)(leng)拔變形(xing)會使超厚壁管內(nei)表面的質量明顯(xian)變壞。
為了得到內徑(jing)3mm以(yi)上的(de)超厚壁(bi)管,采用如(ru)圖(tu)6-14所示的(de)方法,生產出D/S=2.1~4.0的(de)超厚壁(bi)鋼管。

可移(yi)動(dong)芯棒3的(de)端(duan)部的(de)最初(chu)位置(zhi)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)模2圓柱帶伸出50~100mm.在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)過程中,當擠(ji)(ji)壓(ya)桿6隨著擠(ji)(ji)壓(ya)墊5移(yi)動(dong)時(shi),變形金屬7環(huan)繞不移(yi)動(dong)的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)芯棒4,帶著可移(yi)動(dong)芯棒3流動(dong),并且(qie)經過擠(ji)(ji)壓(ya)模2形成帶有(you)內芯棒的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)管。
擠(ji)壓(ya)時,由(you)于芯棒是在冷狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)進入變(bian)(bian)形區,因此在不(bu)同的(de)溫(wen)度下(xia)(xia)比其他金屬的(de)強(qiang)度要高很多,不(bu)會發生變(bian)(bian)形。可移動(dong)芯棒3能自由(you)地(di)通過(guo)不(bu)可移動(dong)的(de)空心擠(ji)壓(ya)芯棒4,芯棒和(he)(he)變(bian)(bian)形金屬之(zhi)間(jian)沒有相對移動(dong),僅存在較小的(de)摩擦力。因此,鋼管和(he)(he)芯棒之(zhi)間(jian)不(bu)會焊(han)合。同時,在擠(ji)壓(ya)之(zhi)前,可以噴涂或刷上一些懸浮狀(zhuang)的(de)潤滑(hua)劑。
擠(ji)(ji)壓結(jie)束后,芯(xin)棒(bang)與(yu)鋼管同時被鋸切。擠(ji)(ji)壓周期的(de)其余工序(xu)與(yu)擠(ji)(ji)壓一般(ban)鋼管的(de)相似。芯(xin)棒(bang)可(ke)以通過(guo)拉(la)(la)拔或(huo)其他(ta)方式取出(chu)。芯(xin)棒(bang)可(ke)以用H13或(huo)者06Cr18Ni11Ti鋼冷拉(la)(la)線(xian)材制作(zuo)(zuo)。采用06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼冷軋棒(bang)線(xian)材制作(zuo)(zuo)的(de)芯(xin)棒(bang)在拉(la)(la)拔機上能(neng)順利地從(cong)鋼管中(zhong)拉(la)(la)出(chu)。超(chao)厚(hou)壁管的(de)內表面(mian)光潔度達到6~7級(ji),尺寸公差也滿(man)意技術條件(jian)要求。超(chao)厚(hou)壁鋼管(D/S=2.2)的(de)橫斷面(mian)如圖6-15所示(shi)。

采(cai)用(yong)這(zhe)種工藝(yi)(yi)可以獲得任何要求的外形和內表面(mian)的不銹鋼(gang)厚壁管(guan),為(wei)此,必須使用(yong)相應形狀的擠壓(ya)模和擠壓(ya)芯(xin)棒(bang)。尼科波爾南方鋼(gang)管(guan)廠(chang)在1600t臥式(shi)液壓(ya)擠壓(ya)機(ji)上(shang),采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)工藝(yi)(yi),生產出外徑(jing)為(wei)ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內徑(jing)為(wei)φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的超厚壁管(guan)。
擠壓(ya)結束后,芯棒可以當鋼管在七輥(gun)矯(jiao)直(zhi)機(ji)上矯(jiao)直(zhi)后從鋼管中(zhong)拔出,并且由于斷面是超厚(hou)壁,可以采(cai)用(yong)溫矯(jiao)。
采用(yong)(yong)上述工藝還可以生(sheng)產厚(hou)壁復(fu)合(he)鋼管。采用(yong)(yong)外(wai)層為55CrNiMoV鋼,內層為10Cr24Al材料(liao)(liao)的雙層坯料(liao)(liao),直(zhi)徑為Φ145mm.一次(ci)擠壓(ya)成Φ25mm復(fu)合(he)管。芯棒材料(liao)(liao)為12Mn18Cr12V鋼。從(cong)擠壓(ya)余料(liao)(liao)的縱向和徑向截(jie)面可以看出(chu),擠壓(ya)時各層金屬(shu)材料(liao)(liao)的流動對稱。

