擠壓不銹鋼管和軋制不銹鋼管一樣,在擠壓后還要經過冷卻、矯直、切管、修磨等一系列的精整工序和檢驗、測試工序,才能成為商品管。擠壓鋼管精整工藝的特點是,由于擠壓不(bu)銹鋼(gang)管在熱擠壓時采用了玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑,因而膜,影響的鋼管內外表面上形成了一層0.05~0.15mm厚的堅硬的玻璃潤滑劑薄膜,影響了擠壓后進一步的加工和使用,因此必須首先應予以清除。


  從擠壓不銹(xiu)鋼管表面上清除玻璃潤滑劑是一個困難而又昂貴的工序。因此,從開始采用玻璃潤滑劑起就將不銹鋼管表面玻璃潤滑劑的去除作為一個重要的研究課意,試驗通過玻璃潤滑劑成分的調整來加大玻璃潤滑劑和鋼管膨脹系數的差異。在不銹鋼管擠壓后淬水冷卻時,使表面的玻璃潤滑劑實現自動剝落。這一研究雖然取得一定的成果,但尚未達到徹底清除不銹鋼管表面殘余玻璃潤滑劑的目的。


 進一步清(qing)除鋼管表面玻璃潤滑劑的方法有(you)機械法和化學法兩(liang)種。


1. 機械(xie)法-噴丸(wan)處理


  采用噴丸處理(li)來清除擠壓不銹鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑的方法是一種比較經濟的方法。


  噴(pen)(pen)丸處(chu)(chu)理設(she)備(bei)的(de)結(jie)構基本上有(you)兩種(zhong)形式:一種(zhong)是(shi)用壓縮空氣使鐵丸流動(dong),并通過噴(pen)(pen)嘴將鐵丸噴(pen)(pen)向(xiang)被(bei)加工不銹鋼管(guan)的(de)表(biao)(biao)面(mian),實現對鋼管(guan)的(de)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)理;另(ling)一種(zhong)是(shi)噴(pen)(pen)丸設(she)備(bei)有(you)一個離(li)心裝(zhuang)置,依靠離(li)心力將鐵丸摔向(xiang)鋼管(guan)表(biao)(biao)面(mian),實現對鋼管(guan)的(de)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)(chu)理。


  為(wei)(wei)了(le)清理(li)不銹鋼(gang)管內(nei)(nei)表面殘留的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑,在(zai)鋼(gang)管內(nei)(nei)表面引入(ru)在(zai)壓力(li)作(zuo)用下供給鐵丸(wan)(wan)(wan)的(de)(de)帶噴(pen)嘴(zui)的(de)(de)軟管。通過一次噴(pen)吹即能將鋼(gang)管內(nei)(nei)表面殘留的(de)(de)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑清除(chu)。此時,在(zai)鋼(gang)管的(de)(de)另一端設(she)有(you)強(qiang)力(li)抽(chou)丸(wan)(wan)(wan)裝(zhuang)置。日本神戶(Kobe)公司的(de)(de)噴(pen)丸(wan)(wan)(wan)設(she)備長約10m,設(she)有(you)單獨傳動提供鐵丸(wan)(wan)(wan)的(de)(de)8個噴(pen)嘴(zui)。鐵丸(wan)(wan)(wan)是(shi)反(fan)復(fu)循環使用的(de)(de),直徑為(wei)(wei)1mm.噴(pen)丸(wan)(wan)(wan)過程借(jie)助于傾斜布置的(de)(de)道(dao),鋼(gang)管一邊(bian)移(yi)動,一邊(bian)旋轉(zhuan)。噴(pen)丸(wan)(wan)(wan)機的(de)(de)工作(zuo)空間是(shi)完全密(mi)封(feng)的(de)(de),并(bing)且(qie),為(wei)(wei)了(le)排出玻(bo)璃(li)塵埃,設(she)有(you)強(qiang)力(li)抽(chou)風裝(zhuang)置。


  美國(guo) Amerex 擠壓不銹(xiu)鋼管廠的(de)(de)噴丸(wan)機,噴丸(wan)處理鋼管的(de)(de)最大直徑(jing)為28.6mm采(cai)用的(de)(de)丸(wan)粒有兩(liang)種(zhong)(zhong),一種(zhong)(zhong)是(shi)帶(dai)尖棱(leng)角的(de)(de),另一種(zhong)(zhong)是(shi)圓(yuan)滑無(wu)棱(leng)的(de)(de)。現(xian)場所(suo)見,丸(wan)粒袋裝外購。根(gen)據現(xian)場工(gong)程師(shi)介(jie)紹,丸(wan)粒也有用細鋼絲切(qie)成的(de)(de)。


  當被擠(ji)壓制品(pin)表(biao)面上(shang)的玻璃(li)潤滑劑薄膜層的厚(hou)度不超(chao)過0.05mm時(shi),對(dui)于管(guan)和空心型(xing)材外表(biao)面的清理,采用在輥(gun)道架(jia)上(shang),將型(xing)材或不銹鋼管(guan)引至砂流或者鐵丸流的下(xia)面,使噴嘴可以從四面八(ba)方朝(chao)著擠(ji)壓制品(pin)的外表(biao)面進行噴丸清理。


  對于擠壓(ya)制品表(biao)(biao)內(nei)表(biao)(biao)面進行清(qing)理殘留玻璃潤滑劑薄(bo)膜時發(fa)現(xian),當用帶有(you)砂(sha)子或(huo)鐵丸(wan)的空(kong)(kong)氣流(liu)從鋼管的內(nei)表(biao)(biao)面噴(pen)吹(chui)時,玻璃薄(bo)膜去除很(hen)慢(man),并(bing)且沿著的鋼管的長(chang)度和方(fang)(fang)向上玻璃膜去除很(hen)不(bu)均勻。引入加速度噴(pen)吹(chui)帶有(you)砂(sha)子或(huo)鐵丸(wan)氣流(liu)進行清(qing)理,可在鋼管長(chang)度方(fang)(fang)面的橫截(jie)面上,形成帶砂(sha)子或(huo)鐵丸(wan)的高壓(ya)空(kong)(kong)氣流(liu)忽(hu)大忽(hu)小變化的旋風(feng)式噴(pen)吹(chui),并(bing)且使噴(pen)吹(chui)過程沿著鋼管的長(chang)度方(fang)(fang)向往復(fu)來回地運動,可以(yi)獲得較好(hao)的噴(pen)吹(chui)效果(圖2-45)。


圖 2-45 鋼管的表面清除玻璃潤滑劑的噴吹裝置.jpg


2. 化學(xue)方法-堿酸洗(xi)處理


 擠壓不銹鋼管(guan)內(nei)外表面殘留(liu)的玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑具(ju)有很(hen)大的化(hua)學穩定性(xing),因(yin)此需(xu)采用堿(jian)(jian)溶(rong)(rong)液或包含有氫氟酸(suan)(suan)的堿(jian)(jian)溶(rong)(rong)液來(lai)清除。堿(jian)(jian)與二氧化(hua)硅(gui)或其(qi)他不溶(rong)(rong)解的硅(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan)玻(bo)璃(li)反應形成可(ke)溶(rong)(rong)解的堿(jian)(jian)金屬硅(gui)酸(suan)(suan)鹽(yan),其(qi)化(hua)學反應式如下:


   SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O


氫氟酸與二氧化硅的化學反應式為:


   SiO2+4HF→SiF4+2H2O


 不銹鋼(gang)(gang)管的(de)(de)堿(jian)(jian)(jian)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)制度如下:首先,將鋼(gang)(gang)管放(fang)在(zai)熔融(rong)堿(jian)(jian)(jian)內處(chu)理(li)(li),然后在(zai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)。鋼(gang)(gang)管在(zai)熔融(rong)堿(jian)(jian)(jian)中(zhong)(zhong)處(chu)理(li)(li)之(zhi)前(qian),要先在(zai)煤氣(qi)爐(lu)中(zhong)(zhong)加熱至(zhi)150~200℃,以(yi)防止鋼(gang)(gang)管浸入時熔融(rong)堿(jian)(jian)(jian)被冷(leng)卻。鋼(gang)(gang)管在(zai)溫度為(wei)480℃的(de)(de)熔融(rong)堿(jian)(jian)(jian)槽內處(chu)理(li)(li)20min,在(zai)冷(leng)水(shui)槽內冷(leng)卻6min.在(zai)溫度為(wei)60℃的(de)(de)5%~8%硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)液內中(zhong)(zhong)和10min,冷(leng)水(shui)洗(xi)滌5min.在(zai)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(12%~16%)和氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(4%~8%)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong),溫度為(wei)60℃時,酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)30min.用(yong)(yong)壓力為(wei)0.5MPa的(de)(de)冷(leng)水(shui)沖洗(xi)1min.用(yong)(yong)冷(leng)水(shui)充分洗(xi)滌3次,每(mei)次5min.在(zai)10%~15%硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(溫度為(wei)50℃)鈍(dun)化15min.先用(yong)(yong)冷(leng)水(shui),后用(yong)(yong)熱水(shui)(60℃)分別洗(xi)滌2次,每(mei)次5min。


 堿酸(suan)洗可清除擠(ji)壓制品(pin)上的玻璃(li)膜,特別是在其厚(hou)度不一致時(shi)。存在于制品(pin)上的玻璃(li)液和(he)厚(hou)的玻璃(li)層,可以在幾次堿酸(suan)洗后被清除。由于腐蝕物(wu)的存在而(er)使(shi)化(hua)學(xue)反應速度減(jian)慢,因此可能會(hui)增加個別工序的持續(xu)時(shi)間(jian)。


 擠壓制(zhi)品(pin)的(de)堿酸洗會使鋼管表面的(de)粗糙度有一(yi)些降(jiang)低,特別是(shi)碳素鋼和合金鋼制(zhi)品(pin)。因此(ci)此(ci)法可應用在對(dui)表面光(guang)潔度有較高要求的(de)產品(pin)的(de)生(sheng)產中。


  瑞典山特維克公司不銹鋼管表面殘留玻璃潤滑劑的堿酸洗工藝如下: NaOH+NaCO3堿洗:溫(wen)度500℃, 時間(jian)10~12min,水中(zhong)清洗5min; H2SO4酸洗(xi):20%硫酸溶(rong)液中酸洗(xi)5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗(xi)5min,水中清洗(xi)。


  尼科波爾南方鋼管廠的堿酸洗工藝如下:堿洗:60%~70%NaOH+25%~30%NaNO3+≤5% NaCl2,溫(wen)度420~450℃,時間30~50min,冷水沖洗;酸洗:1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫度50~60℃,水(shui)(5~10大氣(qi)壓)沖洗(xi),時間3~5min;酸洗(xi):20% HF+8% HNO3+H2O余量(liang),時間(jian)10min;壓水沖洗,熱水清洗。


  美國Amerex 公司擠壓不銹鋼管廠去除擠壓鋼管表面殘留玻璃潤滑劑采用“噴砂+酸洗”工藝。對于一般的鋼種僅進行噴丸處理,對于不銹鋼管則在噴丸處理之后,還必須進行酸洗。經噴丸處理之后的鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑薄已經處于疏松狀態,酸洗時極易清除。其“機械處理+化學處理”的工藝如下:不銹鋼管內外表面經噴丸處理后,在20%HNO3+3%HF+H2O的混合酸溶液中酸洗后,在清水中洗滌干凈。