精密鋼管無張力減徑

在多機(jī)架的減徑機(jī)中對(duì)空心荒管進(jìn)行的不帶芯棒、不帶張力的連軋工序，目的是獲得小直徑的長(zhǎng)管材，以擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格和提高機(jī)組生產(chǎn)能力。無張力減徑機(jī)和縱軋定徑機(jī)(見管材定徑)相同，但減徑機(jī)的機(jī)架數(shù)目多達(dá)15～22架。

減徑機(jī)軋制空心荒管的過程如圖1所示。管子喂入軋輥后與孔型側(cè)壁abcd四點(diǎn)接觸，之后產(chǎn)生壓扁變形。壓扁變形是指管子截面積不變化，僅形狀由圓變?yōu)闄E圓，屬于塑性彎曲。到管子與孔型壁相接觸時(shí)壓扁停止，減徑變形開始，直至管子離開變形區(qū)。無張力減徑機(jī)每架變形量較小，一般延伸系數(shù)不超過1.03～1.055。軋制薄壁管時(shí)變形過大會(huì)產(chǎn)生軋折缺陷。(圖2)

經(jīng)無張力減徑后管壁要增厚，減徑前后的壁厚關(guān)系可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：

對(duì)于壁厚小于15mm的成品管

S0=S[1-0.0044(D0-D)]

對(duì)于壁厚大于15mm的成品管

S0=S-(D0-D)/14.9     

式中D0、D分別為減徑前后管子的直徑；S0、S分別為減徑前后的壁厚。用上式求出的壁厚變化值含有平均值的意義，因?yàn)閷?shí)際壁厚變化沿孔型周邊的分布是不均勻的，如圖3所示。由圖3可見，增厚值以輥縫處(Ⅲ一Ⅲ截面) ，孔型頂部(I—I截面)小，在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于減徑機(jī)為連軋機(jī)，成品管終的壁增厚由各架累積而成，累積后壁厚分布是45。方向處壁厚小。(見圖4)

精密鋼管的清洗及保養(yǎng)：

9、焊劑

  利用焊劑進(jìn)行焊接的工藝有手工焊，帶焊劑芯電弧焊和埋弧焊，這些焊接工藝都會(huì)在表面留下細(xì)小的焊劑顆粒，普通的清理方法無法將它們掉。這此顆粒將是縫隙腐蝕的腐蝕源，必須采用機(jī)械清理方法去除這些殘留焊劑。

  10、焊接缺陷

  焊接缺陷如：咬邊、未焊透、密集氣孔和裂紋不僅降低接頭的牢固性，而且還會(huì)成為縫隙腐蝕的腐蝕源。改善這種結(jié)果進(jìn)行清理操作時(shí)，它們還會(huì)夾帶固體顆粒。這些缺陷可通過重新焊接或修磨后重焊進(jìn)行修補(bǔ)。

  11、油和油脂

  有機(jī)物質(zhì)如：油，油脂甚至指印都會(huì)成為局部腐蝕的腐蝕源。由于這些物質(zhì)能起屏障作用，它們會(huì)影響化學(xué)和電化學(xué)清理效果，因而必須徹底清理掉。ASTM A380有一種簡(jiǎn)單的斷水(WATERBREAK)試驗(yàn)檢測(cè)有機(jī)污染物。試驗(yàn)時(shí)，從垂直表面的頂部澆下水，在向下流的過程中水會(huì)沿著有機(jī)物質(zhì)的周圍分開。熔劑和/或酸性化學(xué)清洗劑可油跡和油脂。

  12、殘余粘合劑

  撕掉膠帶和保護(hù)紙時(shí)，粘合劑總有一部分殘留在精密鋼管表面。如果粘全劑還沒硬，可以用有機(jī)熔劑去除。但是，當(dāng)曝露在光和/或空氣中時(shí)，粘全劑變硬，形成縫隙腐蝕的腐蝕源。然后需要用細(xì)磨料進(jìn)行機(jī)械清理。

  13、油漆、粉筆和標(biāo)記筆印

  這些污染物的影響與油和油脂的影響相似。建議用干凈的刷子和干凈的水或堿性清洗劑進(jìn)行洗滌，也可以使用高壓水或蒸汽沖洗。

  在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的精密鋼管。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。

精密鋼管斜軋延伸

    用斜軋方式進(jìn)行的毛管軋制工藝。斜軋延伸分二輥斜軋延伸和三輥斜軋延伸兩類。主要在阿塞爾(Assel)和特朗斯瓦爾(Transval)三輥軋機(jī)以及狄舍爾(Diescher)和改進(jìn)型狄舍爾(Accu-Roll)二輥軋機(jī)(見圖)上進(jìn)行。斜軋延伸所以獲得發(fā)展是因?yàn)樗哂歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如軋出的管子尺寸精度很高，設(shè)備和工藝過程簡(jiǎn)單，能靠分散變形的積累而獲得大變形量等。

    在阿塞爾軋機(jī)上進(jìn)行的斜軋延伸主要用于軋制高n精度的厚壁管(D/S≥11～12)，生產(chǎn)薄壁管則比較困難，原因是：由于變形孔型由3個(gè)軋輥構(gòu)成，密閉性差，軋制薄壁管尾端時(shí)容易出現(xiàn)尾三角。為了能在三輥延伸機(jī)上軋制薄壁管，發(fā)明了在軋制過程中可以回轉(zhuǎn)軋機(jī)牌坊的特朗斯瓦爾軋機(jī)。軋制尾端時(shí)利用回轉(zhuǎn)牌坊迅速將前進(jìn)角(軋輥軸線與軋制線問夾角)減小，一方面降低軋制速度，另一方面放大軋輥脊部?jī)?nèi)接圓直徑，使尾端壁厚增加，提高管子穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)尾三角。也可在軋制即將結(jié)束時(shí)采取快開輥方式增加管端壁厚。采取這些措施后D/S可達(dá)30，小壁厚為2.5mm，但缺點(diǎn)是尾端切頭量增加。為此又發(fā)明了在線外預(yù)先減小毛管尾端壁厚后再進(jìn)行毛管延伸的方法，這樣既防止了尾三角出現(xiàn)，又減少了切尾端長(zhǎng)度。

    在狄舍爾軋機(jī)上的斜軋延伸時(shí)，由兩個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)盤作為導(dǎo)向工具，與長(zhǎng)芯棒和桶形軋輥一起構(gòu)成變形區(qū)。導(dǎo)盤圓周速度大于管子軸向運(yùn)動(dòng)速度，導(dǎo)盤給予金屬軸向拉力，有利于軋制薄壁管。改進(jìn)型狄舍爾軋機(jī)使用錐形軋輥和限動(dòng)芯棒，由于軋輥軸向速度與軋件速度相一致，金屬變形更為合理。此外，中國北京科技大學(xué)研制成功一種拉力芯棒斜軋延伸機(jī)，軋管時(shí)芯棒軸向運(yùn)動(dòng)速度大于管材軸向運(yùn)動(dòng)速度，通過芯棒給予管材軸向拉力和用導(dǎo)板密封變形區(qū)可軋制內(nèi)表面粗糙度低的薄壁管。