不銹鋼管坯料在穿孔機上直接穿孔的工藝，適用于空心坯直徑大于100mm的孔。因為空心坯的內孔大于100mm時，預鉆孔的金屬消耗太大，影響擠壓不銹鋼管的經濟性。而內孔直徑大于100mm的空心坯，穿孔時采用的芯棒直徑比較大。因此，穿孔芯棒能承受壓力的剛性和穩定性增加，提高了穿孔芯棒承受極限穿孔力的能力。采用穿孔工藝時，不僅能獲得高質量的空心坯，同時提高了擠壓不銹鋼管的成材率。
對于空心坯直徑超過150mm的孔，采用擴孔工藝是不合適的。因為在這種情況下，需要預鉆孔的直徑超過35mm,增加了金屬消耗。如果采用二次擴孔工藝，則又要影響機組的生產率。穿孔的空心坯規格與穿孔力和被加工的材料以及擠壓機的產品大綱有關。不同能力的穿孔機所采用的最大不銹鋼(gang)管坯料(liao)的尺寸如下：
穿孔機(ji)的能力／MN 9 12 20 25
坯料最(zui)大直(zhi)徑(jing)／mm 270 310 400 480
空心坯(pi)最大(da)長度／mm 700 1000 1250 1400
穿孔(kong)(kong)(kong)時，為(wei)了減(jian)小(xiao)坯料與穿孔(kong)(kong)(kong)筒內(nei)襯之間(jian)的間(jian)隙，坯料需經過預鐓粗工序，目(mu)的是為(wei)了提(ti)高穿孔(kong)(kong)(kong)后空心坯的同心度和減(jian)小(xiao)空心壞內(nei)孔(kong)(kong)(kong)的彎曲度，此外還滿(man)足以下條件：
對于碳素(su)鋼和合(he)金(jin)鋼，坯料和穿(chuan)孔筒內襯直徑之差6~15mm;
對于不銹鋼和高合金鋼，坯料和穿孔筒內襯直徑之差2~3mm。
同時(shi)，還須考慮到在(zai)坯(pi)料裝(zhuang)入穿孔筒(tong)時(shi)，厚度(du)約為1mm的潤(run)滑劑層不被擦(ca)掉(diao)。
為了使(shi)還料在穿孔筒內(nei)襯中(zhong)(zhong)的對中(zhong)(zhong)，經常把內(nei)襯做(zuo)成不大(da)的錐(zhui)度（1：500).這也便(bian)于(yu)在推出(chu)坯料時，空(kong)心壞能順利退出(chu)。
穿孔時的延伸系數 μpt 等于敦粗時的延伸系數 μf 和穿孔時的延伸系數 μp 的乘積：
μpt = μt μp (2 -11)
其中，每一個系(xi)數都(dou)被定義(yi)為坯(pi)料(liao)的原始面(mian)積和變形(xing)(xing)后的面(mian)積的比值。因(yin)此，可(ke)以(yi)通過工藝(yi)工具尺寸(cun)的延伸(shen)系(xi)數完成以(yi)下形(xing)(xing)式：
在預鉆孔坯料直接擴孔時，擴孔力可以按照實心坯料穿孔的公式計算，取低于其25%~30%的穿孔力。坯料在鐓粗和穿孔過程中，其長度發生兩次變化，鐓粗后坯料被壓縮變短，其期向減小的體積等于徑向增加的體積。穿孔之后，坯料長度變長，軸向增長的體積等于穿孔頭所穿出的整個內孔的體積。制定工藝制度時，可按下式確定鐓粗坯料的長度和穿孔后坯料的長度：Lp:
根據尼科波爾南方鋼管廠的經驗，在無對中的穿孔桿自由穿孔芯棒穿孔時，穿孔芯棒的強度安全系數的選擇不能小于4。在實心坯料進行穿孔時，影響穿孔后空心坯同心度和內孔彎曲度，進而導致在擠壓時影響到擠壓鋼管壁厚不均度極限值的重要參數是空心坯長度Lz與其內孔的直徑dz的比值。
一般情況下，為了確保空心坯的同心度和其內孔的直線度，將參數Lz/dz值限制在以下范圍內：對于實心坯料穿孔時，Lx/dx=5~7;碳鋼穿孔時為7; 不銹鋼穿孔時為5~6.
根據關于空心坯長度與其內徑之比對于321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Lx/dx的比值從4.4增大到6.1時，穿孔后空心坯的壁厚不均增大到15%.
當(dang)坯(pi)(pi)(pi)料和(he)穿(chuan)(chuan)孔筒內襯(chen)之間的間隙增(zeng)大(da)，而穿(chuan)(chuan)孔前(qian)坯(pi)(pi)(pi)料又沒有充(chong)分鐓粗(cu)，穿(chuan)(chuan)孔后空(kong)心坯(pi)(pi)(pi)的壁厚不(bu)均(jun)增(zeng)大(da)。如果間隙從3mm增(zeng)大(da)至15mm,則空(kong)心坯(pi)(pi)(pi)的壁厚不(bu)均(jun)提(ti)高到5%~15%.
當坯料鐓粗時(shi)，在金屬中要達到為(wei)完全充滿間隙所足夠的(de)單位壓力，但又不能使(shi)工具超負(fu)荷(he)。對于(yu)321不銹鋼，鐓粗最(zui)佳的(de)單位壓力值計(ji)算得出為(wei)100~150MPa,否則，將使(shi)空(kong)心坯的(de)壁厚不均增大。
采用圖(tu)2-29所(suo)示斷(duan)面形狀的(de)(de)穿孔頭作為實心(xin)坯料的(de)(de)穿孔工具時，得到的(de)(de)穿孔空心(xin)坯的(de)(de)壁厚不(bu)均較(jiao)小(xiao)。這已經在生產(chan)實踐中(zhong)得到證實。
坯料穿(chuan)孔時，穿(chuan)孔頭承受最(zui)繁重(zhong)的(de)(de)(de)工作(zuo)條件，其工作(zuo)帶和(he)(he)沿外徑的(de)(de)(de)棱緣，即側面和(he)(he)端面的(de)(de)(de)圓角承受最(zui)大的(de)(de)(de)加(jia)熱和(he)(he)磨損（圖(tu)2-30),棱緣的(de)(de)(de)磨損引起(qi)穿(chuan)孔空(kong)心(xin)坯的(de)(de)(de)壁厚不均勻。而(er)當(dang)這種棱緣磨損不均衡，甚至是(shi)單方面的(de)(de)(de)磨損時，對產生空(kong)心(xin)坯壁厚不均勻的(de)(de)(de)影響將特別嚴重(zhong)。
一般采用熱(re)穩定性好、鎢(wu)含量高的鋼來制造穿(chuan)孔頭，如(ru)3Cr2W8V、4Cr5W2VSi、35Cr5WMoSi、Ni12等鋼種，并用制造穿(chuan)孔芯棒的余(yu)料來制造。其用于穿(chuan)孔(kong)不銹鋼坯料時(shi)，穿(chuan)孔(kong)頭的使用壽命不超過30~40次(ci)／只。
生產(chan)中(zhong)，輪流地利用安(an)裝在穿孔(kong)芯棒上的成(cheng)套(tao)穿孔(kong)頭（由10~15個(ge)組成(cheng)）是最有效的。穿孔(kong)芯棒采用不(bu)同的對中(zhong)系統對空(kong)心(xin)(xin)坯壁(bi)厚不(bu)均有影響。坯料經過定(ding)心(xin)(xin)的穿孔(kong)墊(dian)鐓粗和穿孔(kong)之后，得到的空(kong)心(xin)(xin)坯的壁(bi)厚不(bu)均最小。僅極(ji)少數(shu)空(kong)心(xin)(xin)坯的壁(bi)厚不(bu)均達到3mm.在這種(zhong)情(qing)況下，空(kong)心(xin)(xin)坯長度L,與內徑d,之比可以增大至(zhi)7。
為了(le)消(xiao)除穿(chuan)(chuan)孔(kong)頭側面和(he)端面棱緣的(de)不均勻磨損，減小穿(chuan)(chuan)孔(kong)空心(xin)(xin)坯(pi)的(de)壁厚不均，在(zai)現代化穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上，采用了(le)鐓(dui)粗桿和(he)穿(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)(xin)棒(bang)運動(dong)的(de)套管(guan)系統（圖2-31)。坯(pi)料(liao)鐓(dui)粗后，鐓(dui)粗桿不返回，而是繼續壓在(zai)坯(pi)料(liao)上，這樣可(ke)以(yi)讓穿(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)(xin)棒(bang)精確地對準坯(pi)料(liao)中心(xin)(xin)，并減小穿(chuan)(chuan)孔(kong)芯(xin)(xin)棒(bang)的(de)自由(you)長度。
采用波狀(zhuang)的穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)(tou)進行穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時(shi)，實現(xian)了穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)(tou)對于穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)坯料的附加定(ding)心。穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)時(shi)借(jie)助于插(cha)在穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)(tou)切口上的彈簧(huang)，將穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)(tou)固定(ding)在穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)桿上。
帶有穿(chuan)(chuan)孔(kong)桿在套管系統中運(yun)動的穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上的穿(chuan)(chuan)孔(kong)頭，其使用條(tiao)件十(shi)分惡劣，穩定性能(neng)良(liang)好的高鎢鋼制造，如(ru)4Cr5W2VSi和(he)3Cr2W8V或(huo)H13等。
可以(yi)將(jiang)穿孔頭和高溫壞料的(de)接觸表面做成有(you)圓弧倒(dao)棱的(de)凹面（圖2-32)這樣可以(yi)保證在整(zheng)個(ge)穿孔周期中(zhong)，潤滑劑均勻地進入變形區，以(yi)提高穿孔后空心坯的(de)質量。
加熱溫(wen)度(du)及其在坯(pi)料(liao)中分布的(de)均勻性對(dui)穿(chuan)孔后空(kong)心坯(pi)壁厚(hou)不(bu)均的(de)影響(xiang)試(shi)險表明：溫(wen)度(du)從1160℃升高(gao)到1225℃穿(chuan)孔時，空(kong)心坯(pi)的(de)平均壁厚(hou)不(bu)均值(zhi)下降(jiang)了36.5%.這是由于穿(chuan)孔力(li)下降(jiang)所致(zhi)。
穿孔前，不(bu)銹(xiu)鋼管坯(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)應該是(shi)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)，但要做到(dao)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)絕對均(jun)勻(yun)是(shi)不(bu)現實的(de)(de)(de)。一般當坯(pi)(pi)(pi)料(liao)橫(heng)截(jie)面(mian)上的(de)(de)(de)溫(wen)差(cha)不(bu)超(chao)過30℃時(shi)(shi)，得(de)到(dao)的(de)(de)(de)結果是(shi)可以令(ling)人滿意的(de)(de)(de)。這(zhe)是(shi)由(you)于加(jia)熱(re)到(dao)高(gao)溫(wen)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在(zai)輸送過程(cheng)中，低(di)溫(wen)區通過熱(re)傳導(dao)而(er)使(shi)溫(wen)度(du)得(de)到(dao)補(bu)償。但在(zai)感應加(jia)熱(re)爐中加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)端(duan)(duan)部溫(wen)度(du)降低(di)，引起坯(pi)(pi)(pi)料(liao)在(zai)長度(du)上，尤(you)其是(shi)端(duan)(duan)面(mian)溫(wen)差(cha)增大時(shi)(shi)，會導(dao)致穿孔后(hou)空心坯(pi)(pi)(pi)壁厚(hou)不(bu)均(jun)和內(nei)孔彎曲度(du)增加(jia)。
此外，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)的(de)形狀不(bu)正確，穿(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)和(he)穿(chuan)(chuan)孔(kong)對中模的(de)間隙不(bu)當(dang)等，都(dou)會導(dao)致空(kong)心坯壁厚不(bu)均或(huo)內孔(kong)彎(wan)曲。但當(dang)穿(chuan)(chuan)孔(kong)頭(tou)帶(dai)有導(dao)向(xiang)的(de)尖頭(tou)時(shi)，可以(yi)減小空(kong)心坯偏心或(huo)內孔(kong)彎(wan)曲缺陷。
采用(yong)(yong)帶有定心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)實心(xin)(xin)坯(pi)料穿孔(kong)(kong)(kong)，也(ye)可(ke)以提高穿孔(kong)(kong)(kong)后空(kong)心(xin)(xin)坯(pi)的(de)(de)同心(xin)(xin)度和內孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)平直度。定心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)直徑大小與穿孔(kong)(kong)(kong)頭(tou)頭(tou)部導(dao)向尖的(de)(de)直徑相匹配(pei)，定心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)深度為不銹(xiu)鋼管坯(pi)料上部端面起(qi)1/4~1/3坯(pi)長。這是由于在(zai)坯(pi)料穿孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)不穩定階段，定心(xin)(xin)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)導(dao)向作用(yong)(yong)對穿孔(kong)(kong)(kong)后空(kong)心(xin)(xin)壞的(de)(de)質(zhi)量(liang)起(qi)到事(shi)半功倍的(de)(de)效(xiao)果所致。
