不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。
1. 鋼管矯直機
不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)可在(zai)熱(re)狀(zhuang)態下(xia)(xia)或冷(leng)狀(zhuang)態下(xia)(xia)進(jin)行,但(dan)一(yi)般(ban)多用冷(leng)矯(jiao)(jiao)。鋼(gang)(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)有機(ji)(ji)(ji)(ji)械壓(ya)力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)和張力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)等幾種(zhong)形(xing)式(shi)。壓(ya)力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)結構簡單,但(dan)生產(chan)(chan)率(lv)(lv)低,需人工(gong)輔助操作,矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)質量不(bu)高,故一(yi)般(ban)作為鋼(gang)(gang)管(guan)初矯(jiao)(jiao)。張力(li)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)是使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)在(zai)軸向(xiang)力(li)作用下(xia)(xia)產(chan)(chan)生-3%的(de)拉(la)伸(shen)變形(xing),而(er)使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),一(yi)般(ban)用來矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)斷(duan)面形(xing)狀(zhuang)復(fu)雜的(de)鋼(gang)(gang)管(guan),這種(zhong)方法的(de)生產(chan)(chan)率(lv)(lv)較低。
目前廣(guang)泛采用(yong)的是斜輥(gun)矯(jiao)直(zhi)機,斜輥(gun)矯(jiao)直(zhi)機效革高、矯(jiao)直(zhi)效果(guo)好,不僅使銷管的彎曲(qu)得到,廣(guang)來用(yong)等鋼管的精國度(du)。但斜程矯(jiao)直(zhi)機對鋼管的端(duan)(duan)部彎曲(qu)(鵝頭彎)矯(jiao)直(zhi)效得到理想(xiang),通常需用(yong)壓(ya)力矯(jiao)直(zhi)機進行(xing)端(duan)(duan)部的矯(jiao)直(zhi)。
斜輥(gun)矯直(zhi)(zhi)機(ji)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)排列形式如圖11-1所示,圖中(a)、(c)、(e)為(wei)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)交錯布置(zhi)的(de)(de)矯直(zhi)(zhi)機(ji),矯后加工硬化程(cheng)度(du)小,中間壓下(xia)輥(gun)可給予較大壓下(xia)提高矯直(zhi)(zhi)效果,適于小直(zhi)(zhi)徑高強度(du)和高彈性管材(cai)的(de)(de)矯直(zhi)(zhi)。圖中(b)、(d)為(wei)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)相對布置(zhi)的(de)(de)矯直(zhi)(zhi)機(ji),主要用于大中口徑管材(cai)和高強度(du)套管的(de)(de)矯直(zhi)(zhi),因而矯直(zhi)(zhi)時不壓扁管材(cai)的(de)(de)橫(heng)斷面。
常用(yong)(yong)的(de)(de)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)有(you)五輥(gun)(gun)(gun)(gun)和七輥(gun)(gun)(gun)(gun)等形式。七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)的(de)(de)結構比較簡單,因此應用(yong)(yong)最(zui)廣,按其配輥(gun)(gun)(gun)(gun)方(fang)案不(bu)同,七輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)又分為(wei)2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾種(zhong)。目前,使(shi)用(yong)(yong)最(zui)多(duo)的(de)(de)是2-2-2-1型(xing),它具(ju)有(you)六個(ge)(ge)主動輥(gun)(gun)(gun)(gun)和一個(ge)(ge)被動輥(gun)(gun)(gun)(gun),主要用(yong)(yong)于(yu)小口徑薄壁管的(de)(de)矯直(zhi)(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)(yong)于(yu)端部(bu)不(bu)加(jia)厚的(de)(de)石(shi)油管矯直(zhi)(zhi)(zhi),它不(bu)僅可以(yi)矯直(zhi)(zhi)(zhi)鋼管,而且還(huan)可以(yi)對σs達1200MPa的(de)(de)套(tao)管進行定徑。1-2-1-2-1型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)(yong)于(yu)矯直(zhi)(zhi)(zhi)端部(bu)加(jia)厚的(de)(de)石(shi)油管。
鋼管(guan)由彎到直的矯直過程(cheng)實際上是(shi)一個彈(dan)塑性變形(xing)過程(cheng),而變形(xing)力必須達到或(huo)超過鋼管(guan)的屈服強度才能產生(sheng)塑性變形(xing)。在熱處理線上矯直機通(tong)常布置(zhi)在回火爐后(hou)面,不銹鋼管(guan)出回火爐后(hou),溫度略加調整即進行矯直,稱之為(wei)“熱矯”或(huo)“溫矯”。
2. 矯直(zhi)機的(de)參數確(que)定
對(dui)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機而(er)(er)言,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)只有在(zai)彎曲及(ji)壓扁的(de)(de)條件下(xia)才能(neng)達(da)到矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效果。影響鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)參數為(wei)各輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)壓下(xia)量、下(xia)中(zhong)間輥(gun)(gun)(gun)的(de)(de)撓度(du)(du)、矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)(du)、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)鋼(gang)種、規格(ge)及(ji)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)(du)等。矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)形為(wei)近似(si)雙曲線型,矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)和鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)線相(xiang)交(jiao)成一(yi)個交(jiao)角(jiao)(jiao),所(suo)以當(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機后(hou),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子被(bei)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機帶動(dong)產(chan)(chan)生螺旋運動(dong)同(tong)時作多次縱(zong)向反復彎曲,因(yin)而(er)(er)形成了一(yi)般(ban)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機所(suo)不(bu)能(neng)實現(xian)的(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)向對(dui)稱矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。此外(wai),還(huan)可以利用(yong)輥(gun)(gun)(gun)型的(de)(de)特(te)點,調(diao)整矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)上、下(xia)間距,消除鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)橢圓度(du)(du)。由于矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過程是連續的(de)(de)故具有較高(gao)的(de)(de)生產(chan)(chan)率。矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)軸(zhou)(zhou)線與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)線的(de)(de)傾(qing)角(jiao)(jiao)多在(zai)24°~25°間變化,在(zai)實際生產(chan)(chan)中(zhong)多采用(yong)一(yi)種矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)型,通過改變矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)(jiao)辦法(fa)來完(wan)成不(bu)同(tong)尺寸規格(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)尺寸與(yu)輥(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)(jiao)的(de)(de)關系如(ru)表11-1所(suo)示。
不(bu)(bu)同(tong)規格(ge)的不(bu)(bu)銹鋼(gang)管應有(you)不(bu)(bu)同(tong)的矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du),其大小(xiao)取決于機(ji)組的產量、設備能力和矯(jiao)直(zhi)質量。隨著軋制速(su)度(du)的提高,矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du)也在不(bu)(bu)斷(duan)提高。
鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)隨溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)而(er)(er)降低(di),而(er)(er)不同的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同一溫度(du)(du)(du)時(shi)強度(du)(du)(du)差(cha)別(bie)也較大,所以,在調整(zheng)(zheng)矯(jiao)(jiao)直機時(shi),各(ge)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)因(yin)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)及(ji)矯(jiao)(jiao)直溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)不同而(er)(er)有(you)所區別(bie)。例如:Mn系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)同Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)相(xiang)比,由于(yu)Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫強度(du)(du)(du)高(gao)于(yu)Mn系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong),因(yin)此,Cr-Mo系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)要(yao)大于(yu)Mn系(xi)列(lie)(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。同樣,低(di)溫或(huo)冷矯(jiao)(jiao)時(shi)壓下(xia)量(liang)及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)要(yao)大于(yu)“熱矯(jiao)(jiao)”。也就是說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、矯(jiao)(jiao)直溫度(du)(du)(du)是調整(zheng)(zheng)矯(jiao)(jiao)直機參數的(de)(de)(de)(de)重要(yao)依據。此外,不銹鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)規格也是需要(yao)考慮的(de)(de)(de)(de)因(yin)素,通常的(de)(de)(de)(de)做法是隨著規格的(de)(de)(de)(de)減(jian)小壓下(xia)量(liang)及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)加(jia)大。矯(jiao)(jiao)直速度(du)(du)(du)隨著鋼(gang)(gang)(gang)管規格的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大而(er)(er)降低(di)。
另外,各輥(gun)的(de)壓(ya)下(xia)(xia)量是(shi)不同的(de)、對六輥(gun)橋直機而言(yan),前(qian)、后(hou)輥(gun)的(de)壓(ya)下(xia)(xia)量遠小于中間(jian)輥(gun)。同樣,鋼管(guan)與矯正輥(gun)的(de)接觸弧線長度(du)要合適、按1/2-3/4銀長進行調整,中輥(gun)取(qu)上限,前(qian)、后(hou)看取(qu)下(xia)(xia)限。
總(zong)之,影(ying)響(xiang)不銹鋼(gang)管矯直(zhi)的(de)因(yin)素是(shi)多方面的(de),在實際應用中要反復(fu)試驗以(yi)取得寶貴的(de)實踐經驗、并達到預(yu)期的(de)效果。
不銹(xiu)鋼管橋直后(hou)會出現以下的(de)問題:
a. 矯(jiao)(jiao)直后彎(wan)曲度(du)及(ji)橢圓(yuan)度(du)達(da)不(bu)到要求,產(chan)生(sheng)的原因和可采取的措施(shi)有鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)直前的彎(wan)曲度(du)及(ji)橢圓(yuan)度(du)過大,超過了矯(jiao)(jiao)直機的能力,可以重復矯(jiao)(jiao)直;矯(jiao)(jiao)直輥的壓下量及(ji)撓(nao)度(du)小,可適當增加壓下量或者撓(nao)度(du)等;
b. 不(bu)銹鋼管(guan)表面出現螺旋壓(ya)痕或(huo)“矯(jiao)凹”現象,這是矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)的(de)端部(bu)與(yu)鋼管(guan)表面接(jie)觸(chu)所致(zhi),產生的(de)原因是矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)的(de)中心線與(yu)鋼管(guan)的(de)中心線不(bu)一致(zhi),鋼管(guan)偏向一側,鋼管(guan)與(yu)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)接(jie)觸(chu)弧過大、使矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)端部(bu)與(yu)鋼管(guan)接(jie)觸(chu)、可通過調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)的(de)角度(du)使不(bu)銹鋼管(guan)“對中”、接(jie)觸(chu)弧長(chang)度(du)合理;
c. 不(bu)銹鋼管“矯方(fang)”,即不(bu)銹鋼管矯直后(hou)其截面不(bu)是圓(yuan)形(xing)(xing),而是呈“方(fang)形(xing)(xing)”,產生的原因是壓下量(liang)過(guo)大造成的,減少中間上輥的壓下量(liang)即可(ke)解(jie)決“矯方(fang)”現象。