精密钢管的冷拔
拔制管材的各种常规方法如图1所示。
(1)无芯棒拔管,用于只减小管子外径。
(2)不动短芯棒拔管,用于同时减小管子外径和壁厚;这种方法由于芯棒固定,且使用固定外模,摩擦阻力大,拔制力大,道次变形量小;优点是拔制方法简单,故被广泛应用。
(3)浮动芯棒拔管,常用于卷筒拔管,能生产很长的管子(100m以上)。浮动芯棒拔制时拔制力较小,可提高道次变形量;由于不存在拉杆的限制,可带芯棒拔制直径很小的管子。
(4)长芯棒拔管,拔管时由于芯棒同管子一起运动,基本上了芯捧上的摩擦阻力,因而可降低拔制力和增加道次变形量;芯棒运动还可降低管子内表面粗糙度;长芯棒拔管的缺点是对芯棒要求严格,且拔后要脱棒。脱棒的方法有两种:一种是在斜轧机上将管子和芯棒一起展轧,使管子少量扩径,之后在抽棒机上将芯棒抽出;另一种是利用双模拔制来进行抽芯棒前的扩径(见图2),后一个模子是附加模,通过附加模时管壁只有很小的变形量,管子直径稍有扩大,可降低脱棒时的脱棒力;也可用两个四辊滚模进行展轧脱棒。
(5)扩径拔管,管子壁厚减小,直径增大,管长有些缩短;扩径拔管时,管子固定不动而拉杆带动芯棒从管内通过。
精密钢管无张力减径
在多机架的减径机中对空心荒管进行的不带芯棒、不带张力的连轧工序,目的是获得小直径的长管材,以扩大产品规格和提高机组生产能力。无张力减径机和纵轧定径机(见管材定径)相同,但减径机的机架数目多达15~22架。
减径机轧制空心荒管的过程如图1所示。管子喂入轧辊后与孔型侧壁abcd四点接触,之后产生压扁变形。压扁变形是指管子截面积不变化,仅形状由圆变为椭圆,属于塑性弯曲。到管子与孔型壁相接触时压扁停止,减径变形开始,直至管子离开变形区。无张力减径机每架变形量较小,一般延伸系数不超过1.03~1.055。轧制薄壁管时变形过大会产生轧折缺陷。(图2)
经无张力减径后管壁要增厚,减径前后的壁厚关系可用以下经验公式确定:
对于壁厚小于15mm的成品管
S0=S[1-0.0044(D0-D)]
对于壁厚大于15mm的成品管
S0=S-(D0-D)/14.9
式中D0、D分别为减径前后管子的直径;S0、S分别为减径前后的壁厚。用上式求出的壁厚变化值含有平均值的意义,因为实际壁厚变化沿孔型周边的分布是不均匀的,如图3所示。由图3可见,增厚值以辊缝处(Ⅲ一Ⅲ截面) ,孔型顶部(I—I截面)小,在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于减径机为连轧机,成品管终的壁增厚由各架累积而成,累积后壁厚分布是45。方向处壁厚小。(见图4)
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精密钢管的清洗及保养:
9、焊剂
利用焊剂进行焊接的工艺有手工焊,带焊剂芯电弧焊和埋弧焊,这些焊接工艺都会在表面留下细小的焊剂颗粒,普通的清理方法无法将它们掉。这此颗粒将是缝隙腐蚀的腐蚀源,必须采用机械清理方法去除这些残留焊剂。
10、焊接缺陷
焊接缺陷如:咬边、未焊透、密集气孔和裂纹不仅降低接头的牢固性,而且还会成为缝隙腐蚀的腐蚀源。改善这种结果进行清理操作时,它们还会夹带固体颗粒。这些缺陷可通过重新焊接或修磨后重焊进行修补。
11、油和油脂
有机物质如:油,油脂甚至指印都会成为局部腐蚀的腐蚀源。由于这些物质能起屏障作用,它们会影响化学和电化学清理效果,因而必须彻底清理掉。ASTM A380有一种简单的断水(WATERBREAK)试验检测有机污染物。试验时,从垂直表面的顶部浇下水,在向下流的过程中水会沿着有机物质的周围分开。熔剂和/或酸性化学清洗剂可油迹和油脂。
12、残余粘合剂
撕掉胶带和保护纸时,粘合剂总有一部分残留在精密钢管表面。如果粘全剂还没硬,可以用有机熔剂去除。但是,当曝露在光和/或空气中时,粘全剂变硬,形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需要用细磨料进行机械清理。
13、油漆、粉笔和标记笔印
这些污染物的影响与油和油脂的影响相似。建议用干净的刷子和干净的水或碱性清洗剂进行洗涤,也可以使用高压水或蒸汽冲洗。
在使用状态下以铁素体组织为主的精密钢管。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。