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                不銹鋼管 穿(擴)孔工藝的選擇及生產操作過程

                來源:至德鋼業 日期:2020-12-23 12:11:35 人氣:355

                不銹鋼管擠壓時,使用的空心坯可以由以下三種方法獲得:

                 

                 1. 在實心坯料上,直接鉆一個直徑比擠壓芯棒直徑略大的孔。這種方法用于得到直徑為50mm以下的孔。


                 2. 在實心坯料上,先預鉆一個直徑為20~30mm的小孔,然后在擴孔機上將孔擴大到指定的尺寸。這種方法用于得到50~100mm的孔。


                 3. 實心坯料在穿孔機上直接穿孔,得到所要求尺寸的孔。這種方法用于大于100mm的孔。


                 無論以何種方法獲得的空心坯料,其主要的質量指標是空心壞料的同心度及其內孔的彎曲度。在坯料進行穿孔或擴孔時,影響穿孔空心坯同心度和內孔看曲度的,同時也是影響其擠壓不銹鋼管壁厚均勻度極限值的參數,主要是坯料的長度Lz,與其內孔的直徑dg的比值。一般情況下,為了確保空心坯的同心度和擠壓管壁厚均勻度的極限值,將參數Lz/dg限制在一定范圍內。實心坯料穿孔時,Lz/dg=5~7(碳素鋼7, 不銹鋼5~6);空心坯料擴孔時,Lz/dg=10~12(最大Lz/dg可達到15)。


                 Lz/dg比值的選擇主要取決于材料的變形抗力以及對擠壓鋼管壁厚精度的要求。1Cr18N10Ti不銹鋼坯料穿孔后空心坯壁厚不均影響的試驗結果顯示,隨著Lz/dg的比值從4.4增大至6.1,穿孔后空心坯的壁厚不均增大15%.根據奧地利原VEW公司在34MN擠壓機上所得到的數據,空心坯的獲得方法對不銹鋼擠壓鋼管壁厚均勻度的影響示于圖2-23。由圖2-23可知,擴孔工藝比穿孔工藝具有更高的空心坯壁厚精度。


                圖 2-23 空心坯獲得方法對不銹鋼擠壓管壁厚均勻度的影響.jpg 圖 2-24 55MN擠壓機擠壓筒芯棒直徑與空心坯長度之間的關系.jpg


                 55MN擠壓機上,采用ф210mm、ф280mm和ф315mm 擠壓筒時的芯棒直徑空心坯長度之間的關系示于圖2-24。圖中有細線的區域表示可能的芯棒直徑與空心坯的長度的比值。采用坯料的孔工藝,將使這個區域向較小的空心坯長度方面明顯地縮小。在許多情況下,不銹鋼管縮小到一半。不銹鋼管坯料在穿孔和擴孔時,必須滿足以下條件:在一次行程中,孔的擴大不應超過5倍;擴孔時的延伸系數不應超過1.45;穿孔時的延伸系數不應超過1.60。


                采用擴孔工藝的效果隨著穿孔機噸位或擴孔芯棒直徑的減小而增加。在這種情況下,擴孔工藝可以用到擠壓筒的整個長度擴孔頭擴孔的坯料。所以,對于10~25MN擠壓機的擠壓穿孔芯棒穿孔車間,立式穿(擴)孔機的選擇應該是更簡單的擴孔機,而不是穿孔機。對于直徑超過150mm的孔,采用擴孔工藝是不合適的,因為這就需要使坯料的鉆孔直徑超過35mm,因而增加了金屬消耗,或者是需要進行2次擴孔。其結果是使擠壓生產線的部分設備閑置,降低了整條生產線的生產的影響效率。


                 最直接影響穿(擴)孔坯料同心度的因素是穿(擴)孔坯料與穿(擴)孔筒內襯之間的間隙。穿孔時,由于實心坯料在穿孔筒內預先經過鐓粗工序,因此當鐓粗壞料的鐓粗變形程度足夠時,鐓粗后坯料與穿孔筒內襯的牙孔和擴孔工藝之間的間隙,基本上應等于零,在這種情況下,穿孔坯料與穿孔筒內襯之間的間隙對于穿孔后空心坯同心度的影響非常小。而當擴孔時,由于預鉆孔坯料在擴孔筒內不進行預先鐓粗,因此,當預鉆孔坯料進行擴孔時,預鉆孔空心坯料外徑與擴孔筒內襯之間的間隙使擴孔過程的穩定性降低,因而直接影響到擴孔后空心坯的同心度。在擴孔時,對于坯料與擴孔筒內襯之間的間隙應當特別引起注意,并且應盡可能地做到最小,且做到精確。這是確保擴孔后空心坯同心度的關鍵。


                 另外,有資料認為碳鋼和低合金鋼穿孔時的延伸系數不應大于1.6,不銹鋼管不應超過1.5,而擴孔時不銹鋼管的延伸系數不應大于1.3。圖2-23所示為空心坯獲得方法對不銹鋼擠壓管壁厚均勻度的影響。坯料直徑為229mm,穿孔芯棒和擴孔頭的直徑為112mm。前者 Lz/dg,≈5,生產的不銹鋼管規格為 ф127mm x10mm;后者Lz/dg,≈6,生產的不銹鋼管規格為ф127mmx4mm。圖2-24所示為55MN 擠壓機210mm、280mm和315mm擠壓筒的芯棒直徑和空心坯長度之間的關系。



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