不銹鋼管生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹

   不銹鋼是近代工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中不可缺少的材料。不銹鋼的種類繁多，包括各種耐蝕不銹鋼、耐熱不銹鋼、抗氧化不銹鋼、無磁不銹鋼、無菌不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及各種經(jīng)濟(jì)不銹鋼等。與碳素鋼相比較，不銹鋼具有強(qiáng)度高、變形抗力大、加工溫度窄、塑性低等特點(diǎn)。因此，在20世紀(jì)50年代玻璃潤(rùn)滑劑高速擠壓法問世之前，由于當(dāng)時(shí)已有的不銹鋼無縫管生產(chǎn)機(jī)組，如自動(dòng)軋管機(jī)組、周期軋管機(jī)組、頂管機(jī)組以及三輥軋管機(jī)組等，無法滿足不銹鋼管產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，要么生產(chǎn)效率很低，且不能保證內(nèi)外表面質(zhì)量，即便是生產(chǎn)出制品，也很不經(jīng)濟(jì)，導(dǎo)致一些具有很好使用價(jià)值的新型不銹鋼材料無法加工成鋼管和型材，從而限制了新型材料的使用和不銹鋼管生產(chǎn)的發(fā)展。

 直至20世紀(jì)玻璃潤(rùn)滑劑高速擠壓法用于工業(yè)性生產(chǎn)后，世界上大部分制造不銹鋼管的大公司都采用擠壓法來制造不銹鋼無縫管，由此證明采用玻璃潤(rùn)滑劑高速擠壓法能夠制造長(zhǎng)而薄的不銹鋼無縫管，且其內(nèi)外表面狀態(tài)良好。因此，擠壓法成為不銹鋼管生產(chǎn)的最佳選擇。

 日本是在早期就取得“玻璃潤(rùn)滑劑高速擠壓法”專利使用權(quán)的國家之一。1957年，神戶制鋼公司首先購買了“玻璃潤(rùn)滑劑高速擠壓法”專利權(quán)；1959~1960年，住友金屬工業(yè)公司、山陽特殊制鋼公司和八幡制鐵公司也先后開始采用于仁恩一賽茹爾內(nèi)法生產(chǎn)熱擠壓不銹鋼管。

 目前，日本使用擠壓不銹鋼管的部門涉及到石油化學(xué)工業(yè)、化學(xué)藥品工業(yè)石油精制工業(yè)、纖維紡織工業(yè)、飲料工業(yè)、合成肥料工業(yè)、火力發(fā)電工業(yè)以及原能工業(yè)等。在日本生產(chǎn)的擠壓不銹鋼管除了如表1-8所列出的典型不銹鋼鋼種之外，還制造熱加工困難的鋼和合金，例如合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鉻鋼、含5%~30%鉻的鐵基合金、18-8不銹鋼、25-20硅不銹鋼、尼莫尼克耐熱合金以及鉬、鈦、鋯等金屬與合金管等。

 日本的不銹鋼管生產(chǎn)企業(yè)，在1957年引進(jìn)玻璃潤(rùn)滑劑擠壓法之前，也是用二輥斜軋穿孔的工藝生產(chǎn)不銹鋼管，存在的問題是，一些極具使用價(jià)值的金屬及合金材料根本無法成型。即使對(duì)某些耐蝕和耐熱的不銹鋼可以成型，也是表面缺陷很多，內(nèi)外表面磨修量很大，成材率極低，很不經(jīng)濟(jì)。而采用熱擠壓法之后，生產(chǎn)的不銹鋼管內(nèi)表面不需磨光，外表面的磨光量也大大減少。

 特別是熱擠壓法生產(chǎn)的熱擠壓不銹鋼管的表面質(zhì)量很高，并且具有良好的尺寸精度，在日本被稱為熱精加工管，在一些使用領(lǐng)域，尤其是用作配管時(shí)，可以取代冷精加工管。而一些對(duì)加工精度有更高要求的使用領(lǐng)域，采用擠壓鋼管作為半成品，供生產(chǎn)冷加工精管時(shí)，可以選擇更接近于最終成品尺寸的毛管，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。熱擠壓不銹鋼管的這些優(yōu)點(diǎn)早已得到日本絕大部分不銹鋼管使用部門的公認(rèn)。

 據(jù)了解，在擠壓不銹鋼管的總量中，熱擠壓成品管（熱精加工管）使用的數(shù)量，在不銹鋼管總量中已占有很大的比例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國的不銹鋼無縫鋼管的市場(chǎng)上，熱擠壓成品管（熱精加工管）所占的市場(chǎng)比例達(dá)67%以上，而冷軋

 冷拔管（冷精加工管）占33%；最近建成投產(chǎn)的烏克蘭 Centralis的4400噸擠壓機(jī)車間的產(chǎn)品中，熱擠壓成品管占60%以上。尼科波爾南方鋼管廠于1961年投產(chǎn)的3臺(tái)擠壓機(jī)（1500噸、1650噸和3150噸配有1000噸立式穿孔機(jī)、工頻感應(yīng)加熱爐，采用玻璃潤(rùn)滑劑，以最高擠壓速度（400mm/s）擠壓不銹鋼成品管以及冷加工用毛管，其規(guī)格為：外徑57~159mm，壁厚4.5~20.0mm，鋼種除300系列不銹鋼之外，還生產(chǎn) Cr25Ti、1Cr17Ni13Mo2Ti、1Cr18Ni12Si4TiAl、1Cr21Ni5Ti、Ni77TiAlB、0Cr18Ni28MoCuTi 等高合金鋼管壓力為。

 美國的阿勒格尼·盧德侖鋼鐵公司，采用一臺(tái) 1775噸的臥式擠壓機(jī)，其主缸壓力為1500噸，穿孔缸壓力為 275噸 ，兩缸可以聯(lián)合施壓或單獨(dú)施壓。配有1臺(tái)獨(dú)立的立式穿孔機(jī)，大規(guī)模生產(chǎn)擠壓不銹鋼管與耐熱鋼管以及異型材。采用坯料的外徑為155mm~178mm，直接穿孔后內(nèi)徑為50mm~105mm，長(zhǎng)度為150~600mm.用擴(kuò)孔工藝時(shí)，預(yù)鉆孔直徑為37mm~50mm。一般當(dāng)壁厚大于5mm時(shí)采用穿孔工藝；壁厚小于5m且管徑小于50mm時(shí)，采用擴(kuò)孔工藝。坯料長(zhǎng)度與穿孔直徑之比不超過8。擠壓出口速度為0.25~0.75m/s（主柱塞速度為80~300mm/s）。生產(chǎn)的鋼管規(guī)格為外徑50~100m，長(zhǎng)度3.6~13.5m。型材的斷面積為300~1800mm2，長(zhǎng)度為3.6~18m，產(chǎn)量為25~30支/小時(shí)。

 擠壓制品的最薄壁厚為2.5mm。擠壓成品的尺寸精度達(dá)到熱軋材的精度，其中鋼管的偏心度為平均壁厚的±10%，直線度保持在±0.25mm/m內(nèi)。生產(chǎn)車間里裝有1臺(tái)100噸的拉伸一扭轉(zhuǎn)矯直機(jī)，矯直型材的斷面積達(dá)到3250mm2。生產(chǎn)的產(chǎn)品品種有1Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr25Ni20Si2等不銹鋼管和不等邊角鋼、槽鋼等型材。