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(xiu)鋼管內徑的限制,一般不能生產內徑小于45mm的厚壁管。
熱擠(ji)壓工藝(yi)是生(sheng)產超(chao)厚壁(bi)管的最(zui)佳方法(fa),該工藝(yi)能夠大(da)(da)大(da)(da)地(di)減(jian)小(xiao)生(sheng)產不銹鋼厚壁(bi)管的內徑(最(zui)大(da)(da)可達到3mm),并(bing)且使生(sheng)產的厚壁(bi)管的D/S達到2.1.
隨(sui)著擠(ji)壓(ya)(ya)機擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)直徑(jing)的(de)減小(xiao),使(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)的(de)工作條件顯著惡(e)化。因為擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)由于鋼管內(nei)(nei)徑(jing)的(de)減小(xiao),不可能做成帶(dai)內(nei)(nei)水(shui)冷(leng)式的(de),并且在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中,由于芯棒(bang)受熱,會引(yin)起(qi)其斷裂。因而,實際(ji)上將擠(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)限(xian)制在(zai)φ20~30mm.為了生產內(nei)(nei)徑(jing)小(xiao)于20mm的(de)厚壁管,在(zai)D/S≥2.3時,可以(yi)采(cai)用(yong)冷(leng)軋和冷(leng)拔的(de)方法。但是冷(leng)軋或(huo)冷(leng)拔變形會使(shi)超厚壁管內(nei)(nei)表面的(de)質量明(ming)顯變壞。
為了得到內徑3mm以上的(de)(de)超厚壁(bi)管,采用如圖(tu)6-14所示的(de)(de)方(fang)法,生產出D/S=2.1~4.0的(de)(de)超厚壁(bi)鋼管。

可移(yi)動芯(xin)棒3的(de)(de)端部的(de)(de)最初位置在擠(ji)壓(ya)模2圓柱帶伸出50~100mm.在擠(ji)壓(ya)過程中,當擠(ji)壓(ya)桿(gan)6隨(sui)著擠(ji)壓(ya)墊(dian)5移(yi)動時,變形(xing)金屬7環繞不(bu)移(yi)動的(de)(de)擠(ji)壓(ya)芯(xin)棒4,帶著可移(yi)動芯(xin)棒3流動,并且(qie)經過擠(ji)壓(ya)模2形(xing)成(cheng)帶有(you)內芯(xin)棒的(de)(de)擠(ji)壓(ya)管。
擠(ji)壓時,由(you)于芯棒(bang)(bang)(bang)是在(zai)冷狀態下(xia)進入變形區,因此在(zai)不同(tong)的(de)(de)溫度下(xia)比其他金(jin)屬的(de)(de)強(qiang)度要高(gao)很多,不會(hui)發生變形。可(ke)移(yi)動(dong)芯棒(bang)(bang)(bang)3能(neng)自由(you)地(di)通過不可(ke)移(yi)動(dong)的(de)(de)空(kong)心擠(ji)壓芯棒(bang)(bang)(bang)4,芯棒(bang)(bang)(bang)和變形金(jin)屬之間沒(mei)有(you)相對移(yi)動(dong),僅存在(zai)較小的(de)(de)摩擦力。因此,鋼管和芯棒(bang)(bang)(bang)之間不會(hui)焊合(he)。同(tong)時,在(zai)擠(ji)壓之前(qian),可(ke)以噴涂或刷(shua)上(shang)一些懸浮(fu)狀的(de)(de)潤滑劑。
擠壓結束后,芯棒(bang)與鋼(gang)管同時被鋸切。擠壓周期的其(qi)余工序與擠壓一(yi)般鋼(gang)管的相(xiang)似。芯棒(bang)可以通過拉拔或其(qi)他方式取(qu)出。芯棒(bang)可以用H13或者06Cr18Ni11Ti鋼(gang)冷拉線材制作。采用06Cr18Ni11Ti不銹鋼(gang)冷軋棒(bang)線材制作的芯棒(bang)在拉拔機上能(neng)順利地從(cong)鋼(gang)管中拉出。超(chao)厚壁(bi)(bi)管的內表面光潔度(du)達到6~7級,尺寸公差也滿意技術條件要求。超(chao)厚壁(bi)(bi)鋼(gang)管(D/S=2.2)的橫斷面如圖6-15所(suo)示。

采(cai)用(yong)這(zhe)種工藝可以獲得(de)任何(he)要求的外形和內表面的不銹鋼(gang)厚壁(bi)管(guan)(guan),為此,必須使用(yong)相應(ying)形狀的擠壓模和擠壓芯(xin)棒。尼科(ke)波(bo)爾南方鋼(gang)管(guan)(guan)廠在1600t臥式液(ye)壓擠壓機上(shang),采(cai)用(yong)上(shang)述工藝,生產出外徑(jing)為ф40mm、φ60mm、φ80mm、ф100mm,內徑(jing)為φ3mm、φ5mm、ф10mm、φ15mm的超厚壁(bi)管(guan)(guan)。
擠壓結束后,芯棒可以當鋼管(guan)在七輥矯直(zhi)機上矯直(zhi)后從鋼管(guan)中拔出,并且由于斷(duan)面是超厚壁(bi),可以采用溫矯。
采(cai)用上(shang)述工藝還可(ke)以(yi)生產厚壁復合鋼(gang)(gang)管。采(cai)用外層(ceng)為(wei)(wei)55CrNiMoV鋼(gang)(gang),內層(ceng)為(wei)(wei)10Cr24Al材(cai)料(liao)(liao)的(de)雙層(ceng)坯料(liao)(liao),直徑為(wei)(wei)Φ145mm.一次擠壓成(cheng)Φ25mm復合管。芯棒(bang)材(cai)料(liao)(liao)為(wei)(wei)12Mn18Cr12V鋼(gang)(gang)。從(cong)擠壓余料(liao)(liao)的(de)縱向和徑向截面可(ke)以(yi)看(kan)出,擠壓時(shi)各層(ceng)金屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)流動(dong)對(dui)稱。

