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熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→矯直→水壓試驗(或探傷)→標記→入庫。軋制無縫管的原料是圓管坯,圓管胚要經(jīng)過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料,并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱,溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問題.圓管坯出爐后要經(jīng)過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機,這種穿孔機生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,穿孔擴徑量大,可穿多種鋼種。穿孔后,圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼胚打孔,形成鋼管。鋼管內(nèi)徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經(jīng)定徑后,進入冷卻塔中,通過噴水冷卻,鋼管經(jīng)冷卻后,就要被矯直。
熱軋無縫管一般在自動軋管機組上生產(chǎn)。實心管坯經(jīng)檢查并表面缺陷,截成所需長度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加熱爐加熱,在穿孔機上穿孔。在穿孔同時不斷旋轉(zhuǎn)和前進,在軋輥和頂頭的作用下,管坯內(nèi)部逐漸形成空腔,稱毛管。再送至自動軋管機上繼續(xù)軋制。后經(jīng)均整機均整壁厚,經(jīng)定徑機定徑,達到規(guī)格要求。利用連續(xù)式軋管機組生產(chǎn)熱軋無縫鋼管是較先進的方法。
若欲獲得尺寸更小和質(zhì)量更好的無縫管,必須采用冷軋、冷拔或者兩者聯(lián)合的方法。冷軋通常在二輥式軋機上進行,鋼管在變斷面圓孔槽和不動的錐形頂頭所組成的環(huán)形孔型中軋制。冷拔通常在0.5~100T的單鏈式或雙鏈式冷拔機上進行;擠壓法即將加熱好的管坯放在密閉的擠壓圓筒內(nèi),穿孔棒與擠壓桿一起運動,使擠壓件從較小的??字袛D出。此法可生產(chǎn)直徑較小的鋼管。
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數(shù)不銹鋼具有良好的熱加工塑性,但由于不銹鋼合金化程度較高,與碳鋼比較導熱性較差,因此加熱速度應比較緩慢,保溫時間應適當延長,對于高鎳奧氏體不銹鋼,加熱氣氛中的硫含量應予以限制。鐵素體不銹鋼晶粒易于長大,加熱溫度應偏低,終加工溫度應控制在800℃以下,并保證在較低溫度下具有足夠變形量以保證鋼的終性能。16Mn精密無縫鋼管熱加工后應采取緩冷措施,防止產(chǎn)生裂紋。此類鋼具有較高的高溫強度,因此要求更大的軋制和鍛造壓力,而且每一道次的壓下量不能過大。奧氏體、低碳馬氏體和半奧氏體不銹鋼以及雙相不銹鋼易于冷加工,但由于加工硬化,常常需要多次中間退火。中間退火溫度與鋼種的固溶處理溫度相同,視鋼種類型大約在1050~1100℃范圍內(nèi)變動。
為了研究材料高溫塑性,進行了一系列熱模擬拉伸實驗??梢园l(fā)現(xiàn)900-1 200℃為9Ni鋼的高塑性區(qū),其拉伸變形量可達90%以上。對比軋管各個階段的變形量與變形溫度,不難發(fā)現(xiàn)穿孔與斜軋兩個步驟都在高塑性區(qū),且變形量遠小于材料的變形能力。定徑步驟后階段溫度雖然低于900℃,但是前面的分析已經(jīng)表明,管體外表而的缺陷形成在定徑之前。因此可以認為,本次軋制中出現(xiàn)的小外折與裂紋不是由于材料本身塑性不佳引起的。
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