不銹鋼管 穿（擴(kuò)）孔工藝的選擇及生產(chǎn)操作過(guò)程

不銹鋼管擠壓時(shí)，使用的空心坯可以由以下三種方法獲得：

 1. 在實(shí)心坯料上，直接鉆一個(gè)直徑比擠壓芯棒直徑略大的孔。這種方法用于得到直徑為50mm以下的孔。

 2. 在實(shí)心坯料上，先預(yù)鉆一個(gè)直徑為20~30mm的小孔，然后在擴(kuò)孔機(jī)上將孔擴(kuò)大到指定的尺寸。這種方法用于得到50~100mm的孔。

 3. 實(shí)心坯料在穿孔機(jī)上直接穿孔，得到所要求尺寸的孔。這種方法用于大于100mm的孔。

 無(wú)論以何種方法獲得的空心坯料，其主要的質(zhì)量指標(biāo)是空心壞料的同心度及其內(nèi)孔的彎曲度。在坯料進(jìn)行穿孔或擴(kuò)孔時(shí)，影響穿孔空心坯同心度和內(nèi)孔看曲度的，同時(shí)也是影響其擠壓不銹鋼管壁厚均勻度極限值的參數(shù)，主要是坯料的長(zhǎng)度L_z,與其內(nèi)孔的直徑d_g的比值。一般情況下，為了確保空心坯的同心度和擠壓管壁厚均勻度的極限值，將參數(shù)L_z/d_g限制在一定范圍內(nèi)。實(shí)心坯料穿孔時(shí)，L_z/d_g=5~7(碳素鋼7, 不銹鋼5~6);空心坯料擴(kuò)孔時(shí)，L_z/d_g=10~12(最大L_z/d_g可達(dá)到15)。

 L_z/d_g比值的選擇主要取決于材料的變形抗力以及對(duì)擠壓鋼管壁厚精度的要求。1Cr18N10Ti不銹鋼坯料穿孔后空心坯壁厚不均影響的試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著L_z/d_g的比值從4.4增大至6.1,穿孔后空心坯的壁厚不均增大15%.根據(jù)奧地利原VEW公司在34MN擠壓機(jī)上所得到的數(shù)據(jù)，空心坯的獲得方法對(duì)不銹鋼擠壓鋼管壁厚均勻度的影響示于圖2-23。由圖2-23可知，擴(kuò)孔工藝比穿孔工藝具有更高的空心坯壁厚精度。

 55MN擠壓機(jī)上，采用ф210mm、ф280mm和ф315mm 擠壓筒時(shí)的芯棒直徑空心坯長(zhǎng)度之間的關(guān)系示于圖2-24。圖中有細(xì)線的區(qū)域表示可能的芯棒直徑與空心坯的長(zhǎng)度的比值。采用坯料的孔工藝，將使這個(gè)區(qū)域向較小的空心坯長(zhǎng)度方面明顯地縮小。在許多情況下，不銹鋼管縮小到一半。不銹鋼管坯料在穿孔和擴(kuò)孔時(shí)，必須滿足以下條件：在一次行程中，孔的擴(kuò)大不應(yīng)超過(guò)5倍；擴(kuò)孔時(shí)的延伸系數(shù)不應(yīng)超過(guò)1.45;穿孔時(shí)的延伸系數(shù)不應(yīng)超過(guò)1.60。

采用擴(kuò)孔工藝的效果隨著穿孔機(jī)噸位或擴(kuò)孔芯棒直徑的減小而增加。在這種情況下，擴(kuò)孔工藝可以用到擠壓筒的整個(gè)長(zhǎng)度擴(kuò)孔頭擴(kuò)孔的坯料。所以，對(duì)于10~25MN擠壓機(jī)的擠壓穿孔芯棒穿孔車間，立式穿（擴(kuò)）孔機(jī)的選擇應(yīng)該是更簡(jiǎn)單的擴(kuò)孔機(jī)，而不是穿孔機(jī)。對(duì)于直徑超過(guò)150mm的孔，采用擴(kuò)孔工藝是不合適的，因?yàn)檫@就需要使坯料的鉆孔直徑超過(guò)35mm,因而增加了金屬消耗，或者是需要進(jìn)行2次擴(kuò)孔。其結(jié)果是使擠壓生產(chǎn)線的部分設(shè)備閑置，降低了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)的影響效率。

 最直接影響穿（擴(kuò)）孔坯料同心度的因素是穿（擴(kuò)）孔坯料與穿（擴(kuò)）孔筒內(nèi)襯之間的間隙。穿孔時(shí)，由于實(shí)心坯料在穿孔筒內(nèi)預(yù)先經(jīng)過(guò)鐓粗工序，因此當(dāng)鐓粗壞料的鐓粗變形程度足夠時(shí)，鐓粗后坯料與穿孔筒內(nèi)襯的牙孔和擴(kuò)孔工藝之間的間隙，基本上應(yīng)等于零，在這種情況下，穿孔坯料與穿孔筒內(nèi)襯之間的間隙對(duì)于穿孔后空心坯同心度的影響非常小。而當(dāng)擴(kuò)孔時(shí)，由于預(yù)鉆孔坯料在擴(kuò)孔筒內(nèi)不進(jìn)行預(yù)先鐓粗，因此，當(dāng)預(yù)鉆孔坯料進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)，預(yù)鉆孔空心坯料外徑與擴(kuò)孔筒內(nèi)襯之間的間隙使擴(kuò)孔過(guò)程的穩(wěn)定性降低，因而直接影響到擴(kuò)孔后空心坯的同心度。在擴(kuò)孔時(shí)，對(duì)于坯料與擴(kuò)孔筒內(nèi)襯之間的間隙應(yīng)當(dāng)特別引起注意，并且應(yīng)盡可能地做到最小，且做到精確。這是確保擴(kuò)孔后空心坯同心度的關(guān)鍵。

 另外，有資料認(rèn)為碳鋼和低合金鋼穿孔時(shí)的延伸系數(shù)不應(yīng)大于1.6,不銹鋼管不應(yīng)超過(guò)1.5,而擴(kuò)孔時(shí)不銹鋼管的延伸系數(shù)不應(yīng)大于1.3。圖2-23所示為空心坯獲得方法對(duì)不銹鋼擠壓管壁厚均勻度的影響。坯料直徑為229mm,穿孔芯棒和擴(kuò)孔頭的直徑為112mm。前者 L_z/d_g,≈5,生產(chǎn)的不銹鋼管規(guī)格為 ф127mm x10mm;后者L_z/d_g,≈6,生產(chǎn)的不銹鋼管規(guī)格為ф127mmx4mm。圖2-24所示為55MN 擠壓機(jī)210mm、280mm和315mm擠壓筒的芯棒直徑和空心坯長(zhǎng)度之間的關(guān)系。