不鏽鋼無縫管的生產特點
(1)塑性。馬氏體不鏽鋼在高溫下為單一的奧氏體組織時穿孔沒有困難,但當存在(zài)雙相(xiàng)組織時穿孔性(xìng)能有所降低。管坯加熱溫度一般為1130~1160℃(中心溫度),爐尾處溫(wēn)度(dù)應小於900℃,終軋溫度應高於臨界點轉變(biàn)溫度,低碳的不低(dī)於850℃,高碳(tàn)的不超過925℃。馬氏體不鏽鋼隨著含碳量的增加,鋼(gāng)的強度和硬度(dù)提高(gāo),塑性降低(dī),冷拔時應盡量(liàng)采用襯芯棒拔製,因空拔後容易爆裂。
奧氏體(tǐ)不鏽鋼的(de)高溫塑性同殘留的α相有關。一般塑性隨著α相的增多而降低。除α相外,在奧氏體不鏽鋼中還存在其他殘餘相,如各種形式的碳(tàn)化物(wù)、金屬間化合物等。這些(xiē)多餘的相對不鏽鋼的塑性都(dōu)有影響,影響的程度決定於它們的數量及狀態(tài)。加熱時多餘相呈網狀分布在晶界上,將顯著惡化金屬的塑性。奧氏(shì)體(tǐ)不鏽鋼高溫下塑性(xìng)低,變形抗力(見金屬(shǔ)變形抗力)大,采用斜(xié)軋(zhá)穿孔(見二輥斜軋穿孔)時應特別注意選取合理變(biàn)形參數和溫度參數。奧氏體不鏽(xiù)鋼經過固溶處(chù)理(常采用軋後餘熱淬水(shuǐ))後呈單(dān)相奧氏體組織,其特(tè)點是σb較高,但σs低,延伸性和韌性(xìng)都大,冷變(biàn)形的性能好,因此可取較大的道次變形量。但(dàn)冷變形時加(jiā)工硬化很大,故繼續加(jiā)工性能(néng)差。
鐵素體不鏽鋼為單一相組織,沒有臨界轉變點(相變),因此(cǐ)管坯加熱時間長和溫度(dù)高時晶粒長大嚴重,導(dǎo)致鋼的(de)塑性(xìng)顯著下降。管坯加熱高溫度在1000~1060℃。在這個溫度範圍內鋼有良好的塑性(穿孔性能)。冷拔錘頭前的加熱溫度為700~850℃,加熱(rè)時要防止滲碳,錘頭後進(jìn)行(háng)水淬。由於鐵素體鉻不鏽鋼有室溫脆性,冷加工性能(néng)較差,冷拔時容易開裂(liè)和拔斷,因此好在具有一定溫度(dù)條件下拔製(見管材溫(wēn)拔),起拔速度也不宜過大(dà)。冷軋鐵素體不鏽鋼管時,管料(liào)軋製時變形程度不大於(yú)40%~48%。在以(yǐ)後道次中(經表麵準備和熱處理後),根據晶粒細化程度,變形程度可增大(dà)到55%'~65%。為(wéi)避免鋼管在軋製時產生裂紋,軋製時管子的溫升是有(yǒu)利的,因此,在多數情況下軋製這類鋼管時不用乳(rǔ)化液冷卻工具和金屬。
(2)變形抗力。奧氏(shì)體和馬氏體不鏽鋼都(dōu)具有較高的變形抗力,加工硬化傾向大,且高溫下再結晶速度慢,因而(ér)冷軋這(zhè)類鋼時要特別(bié)注意設備和電機能力。鐵素體或半鐵素體的低碳(tàn)不鏽(xiù)鋼和一般碳鋼有相同的變形抗力。
(3)寬展。不鏽鋼的寬展(橫變(biàn)形)較大,馬氏體不鏽鋼寬(kuān)展為碳鋼的1.3倍;奧氏體不鏽鋼為1.35~1.5倍(bèi),鐵素體不鏽鋼為1.55~1.6倍。因此斜軋穿孔時要注意控製(zhì)橫變形(xíng),應取較小的橢圓度。冷、熱軋管的孔(kǒng)型橢圓度要大些,並應取小的道次變(biàn)形量,以免出耳子等,在無張(zhāng)力減徑(見管材無張力減徑)時不鏽鋼管的(de)壁增厚較大,同時減(jiǎn)徑機的孔型橢圓度要取大一些。
(4)對應(yīng)力的敏感性。鐵素體不鏽鋼具有常溫脆性,冷加工對應力(lì)的敏感性(xìng)大,熱軋時應力的敏(mǐn)感性小(xiǎo),軋後可水淬。馬氏體不鏽鋼對裂(liè)紋的敏感性較大,熱軋(zhá)後冷卻不能過快,一般采取(qǔ)堆冷(lěng)。奧氏體不鏽鋼對(duì)裂紋的敏感性小,熱軋後可水淬(cuì)。
(5)導熱性。不鏽鋼的低溫(wēn)導熱性都較差,而線膨脹係數則比碳鋼大。為保證加熱質量應采取低溫(
(6)抗氧化性。由於不鏽鋼具有抗氧化性,故加熱(rè)對生成的氧化鐵皮是較少(shǎo)的。但(dàn)氧化鐵皮中含有鉻、鎳氧化物且很致密,冷加(jiā)工時酸洗較為困(kùn)難(nán)。常(cháng)用HF+HNO3進(jìn)行酸洗或用堿一酸複合酸洗(xǐ)。
(7)粘(zhān)結傾向。鐵素體、奧氏體一鐵素體(tǐ)和奧氏體的不鏽鋼軋製(zhì)時易粘輥,使鋼管表麵質量降低。熱軋成品軋機(如定減徑機)用鑄鐵(tiě)輥可以減少粘輥(gǔn)現象(xiàng)。另外合理地使用冷卻水冷卻(què)軋輥也很重要。
不鏽鋼焊(hàn)管的生產特點 φ219mm以下不鏽鋼焊(hàn)管(guǎn)采用連續輥式成形基本上與高頻直縫焊管相(xiàng)似φ219mm以上采用(yòng)壓力成形(UOE)或(huò)螺旋焊接(見螺旋焊管)。φ4.76mm以(yǐ)下采用焊後(hòu)拉拔法(fǎ)生產毛細管。焊接方法有高頻焊、鎢電極惰性氣體保護焊(TIG或稱(chēng)氬弧(hú)焊)、激光焊、電子束焊等。高頻焊不能保證焊(hàn)縫的焊接(jiē)質(zhì)量,但焊接速度較高(gāo),適合於生產(chǎn)一般結構用及裝(zhuāng)飾用不鏽鋼焊管。而絕大多數(shù)不鏽鋼焊管生(shēng)產采用氬弧(hú)焊或氬弧焊與(yǔ)等離子焊(hàn)結合的組合焊。裝飾用不鏽鋼焊管要求表麵磨拋處理。化工機械(xiè)、鍋(guō)爐熱交換器(qì)用不鏽鋼焊管要求平整內(nèi)焊刺。焊縫組織經固溶處(chù)理並需裝備焊縫質量監控及無損檢測係統。氬(yà)弧焊不(bú)鏽鋼焊管(guǎn)生產工藝(yì)流程如下(xià):
板卷縱剪一帶(dài)鋼一開卷(juàn)一矯(jiǎo)平一切頭尾對焊一活套一成形一氬弧焊接一去外焊刺一(去內焊刺)一(yī)冷卻一定徑一渦(wō)流探傷一飛鋸切斷
切斷後的不鏽鋼焊管根據產品用途又分以(yǐ)下(xià)3種情況:
(1)不需要熱處理和拉拔的焊管(guǎn)經矯直一平頭一(yī)水壓(yā)一檢查一包(bāo)裝一入庫;(2)需要熱處理的焊管經脫脂一(yī)光亮熱處理一矯直一超聲波探傷一(yī)平(píng)頭一水壓一檢查一包(bāo)裝一入庫;(3)需要拉拔的焊管經脫脂一鍛尖一退火一(yī)矯直一酸洗一潤滑一拉拔一切頭一(yī)脫脂一光亮退火一精整一(yī)檢查一包裝一入庫;
不鏽鋼焊管新技術(shù)有,應用多個電極(一般有3個電極)的多炬焊(hàn),也可以是氬弧焊與等離子焊的組合。多炬焊適用於壁(bì)厚大於2mm的焊管,焊接速度比單炬高3~4倍,焊接質量也得(dé)以改善。此外,在氬中添加5%~10%的氫,再采用高頻脈衝焊接電源,可(kě)提(tí)高焊接速度;為保證焊接質量采用了焊(hàn)炬對焊縫的自動跟蹤裝置、電弧電壓自動控製係統(AVC)、計算(suàn)機控製焊接過程等。清除內焊刺的方法有:(1)內壁氣托技術,內壁充以一定壓力的惰性氣體來托住熔融的液滴,不使(shǐ)其下垂,從而不(bú)形成焊刺(cì);(2)內壁錘擊技術,用於(yú)φ30mm以下(xià)管材(cái);(3)內壁輥壓技術,適用於φ50mm以上焊管;裝飾管要配備高效率的磨拋設備,以(yǐ)提高不鏽焊管(guǎn)的表麵的光潔程(chéng)度。
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