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不銹鋼無縫鋼管毛坯的熱穿孔方法及熱穿孔產生的問題

來源:小編 發布時間:2021-08-26 次瀏覽


穿孔是熱軋不銹鋼無縫鋼管生產中的第一道大改造工序,主要是將實心坯料穿入空心毛細管內,毛細管內外表面質量及管壁均勻度厚度對不銹鋼管的質量影響很大。

熱穿孔

熱穿孔一般有三種方法:斜軋穿孔法(曼內斯曼法)、壓力穿孔法(沖孔)和推軋穿孔法(PPM)。

1886 年,曼內斯曼兄弟發明了交叉軋制穿孔方法,為不銹鋼無縫鋼管創造了歷史。現在斜軋穿孔在不銹鋼無縫鋼管生產的穿孔工藝中占有重要地位。經過100多年的努力,橫磨機經歷了三大改進。

(1)由導板改為導輥;

(2)使用傳動大導板代替導輥(柴油打孔機)。

(3) 使用細菌穿孔器(雙支撐)。

由于模具沖孔機有大導向板和圓錐滾子(雙支撐點),不銹鋼管坯在變形過程中抑制了旋轉交叉鍛造效應(曼恩效應),以獲得高質量的毛細管。適用于連鑄坯及高合金及不銹鋼耐磨。其優點是伸長率模量大(可達6),鉆孔效率高(可達110%),對磨損毛細管的定徑靈活性大,擴徑量可達30%40%。細菌穿孔工藝這是最有前途的穿孔工藝。

壓力沖孔(沖孔)工藝一般適用于沖孔比為1/d8(d-沖孔直徑,1-坯長),壁厚變化大(10%)的大管坯和短管坯;生產效率低。

推力穿孔(PPM)是為解決管坯連鑄工藝尚不成熟,連鑄圓管坯質量仍較差時,連鑄坯穿孔而研制的一種工藝,優于壓力沖孔。一個很大的改進,穿孔比可以達到40,但穿孔毛細管的壁厚偏差和伸長率很難達到斜軋穿孔機的水平。因此,在軋制穿孔后,通常安裝二輥或三輥拉伸機,使壁厚均勻,增加延伸率。 1970年代以來,隨著圓坯連鑄工藝的逐漸成熟和質量的不斷提高,連鑄坯軋管工藝逐漸被連鑄圓坯斜軋穿孔工藝所取代。

灣熱穿孔問題

熱穿孔過程中發生的主要缺陷之一是折疊。折疊是指出現在不銹鋼管的外表面或內表面的薄皮,是后續工藝無法去除的缺陷。不銹鋼管上產生的皺紋通常是由熱鉆工藝引起的,要么是因為管坯質量差,要么是因為沒有找到最好的熱鉆系統。實踐表明,熱穿孔工藝的工藝參數對內波紋的形成有很大的影響,封閉管的內波紋主要與熱穿孔時管坯中心區域的裂紋(型腔開口)有關。因此,熱穿孔時管坯中心部位的機理是確定內折優勢的依據。蘇聯研究人員B. Ostlink 和Vatutin 分析了不銹鋼管缺陷的形成、原因和消除方法,指出如果管坯金屬粗糙度不夠,就會出現各種內部缺陷等。處于穿孔狀態的排水管內表面。此外,鉆孔過程中的高溫也是造成外折的原因之一。隨著穿刺溫度從1170升高到1230,不銹鋼外管的倍率增加。不銹鋼管外部折疊次數的增加顯然與加熱過程中發生的結構變化有關。事實上,根據Lozinski的數據,45號鋼在12001250的溫度范圍內加熱時,會發生快速的晶粒長大,此時金屬表層變形最大。鉆孔溫度最高時,外折鋼管的數量最多,鉆孔溫度越高,晶粒長大越明顯。

熱穿孔過程中可能出現的另一個缺陷是壁厚不均勻。壁厚不均勻的主要原因之一是管坯加熱不均勻。如果管坯各部分加熱溫度相差較大,管坯尺寸就會出現波動。管坯斷面的溫度不均勻性反映了金屬塑性的不均勻性。穿孔時,塞子刺入高塑性部位,造成管坯斷面厚度不均,暫時調整軋機無法糾正這一缺陷。根據對管坯壁厚變化特征的研究可知,管坯壁厚不均與管坯受迫跳動、頂針振動、滾動及各系統跳動有關。封閉的管道和工具)的主要原因是無休止的鉆井結構。其中有頂出桿剛性不足(特別是排水管后端穿孔時)和沖孔機剛性不足。



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