精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)

在由兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導(dǎo)板(或?qū)ПP(pán))以及頂頭構(gòu)成的孔型中把實(shí)心管坯穿軋成空心毛管的工序(見(jiàn)管坯穿孔)。1884年由德國(guó)曼內(nèi)斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟發(fā)明。他們?cè)阱懙缊A坯的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，圓坯在邊旋轉(zhuǎn)邊壓縮的過(guò)程中，中心會(huì)出現(xiàn)破裂，形成不規(guī)則的小孔——孔腔(cav1ty)，由此得到啟發(fā)，設(shè)想用二輥斜軋法來(lái)生產(chǎn)無(wú)縫管。開(kāi)始采取無(wú)頂頭斜軋，獲得的管子內(nèi)孔很小且很粗糙，不能應(yīng)用，后來(lái)改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對(duì)導(dǎo)向工具、軋輥形狀和數(shù)量等做了改進(jìn)，相繼出現(xiàn)了帶導(dǎo)盤(pán)的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機(jī)穿孔以及盤(pán)式穿孔機(jī)穿孔等。

二輥斜軋穿孔機(jī)的變形區(qū)大致可分為4個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖)。

1區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備和順利地實(shí)現(xiàn)一、二次咬入(見(jiàn)斜軋穿孔原理)。由于軋輥入口錐表面有錐度，沿穿孔方向(軸向)前進(jìn)的管坯逐漸在徑向受壓縮，被壓縮部分的金屬一部分向橫向(導(dǎo)板方向)流動(dòng)，使坯料斷面由圓形變成橢圓形，而表層金屬向軸向延伸，因此在坯料前端會(huì)形成一個(gè)喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時(shí)頂頭鼻部對(duì)準(zhǔn)坯料中心，以減小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ區(qū)為穿孔區(qū)。主要作用是穿孔，即使實(shí)心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開(kāi)始到與頂頭圓錐帶始端接觸為止，主要是壓縮壁厚，被壓縮的金屬向橫向和縱向流動(dòng)，但橫向流動(dòng)受到導(dǎo)板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機(jī)上穿孔毛管可有很大的延伸系數(shù)， 到5以上，這是斜軋穿孔的特點(diǎn)。

Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線(xiàn)和軋輥母線(xiàn)近似平行，主要作用是展軋(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。

Ⅳ區(qū)為轉(zhuǎn)圓區(qū)。該區(qū)的作用是靠軋輥旋轉(zhuǎn)加工把橢圓形的軋件轉(zhuǎn)圓。該區(qū)長(zhǎng)度很短，變形屬塑性彎曲變形

精密鋼管表面損傷和夾帶外來(lái)物的清洗

  1、粉塵

  制作經(jīng)常是在有粉塵的場(chǎng)地進(jìn)行，空氣中常帶有許多粉塵，它們不斷地落在設(shè)備表面。它們可以用水或堿性溶液去除掉。不過(guò)，有附著力的塵垢需要高壓水或蒸氣進(jìn)行清理。

  2、浮鐵粉或嵌入的鐵

  在任何表面上，游離鐵都會(huì)生銹并使精密鋼管產(chǎn)生腐蝕。因此，必須。浮粉一般可隨粉塵一起掉。有些粘著力很強(qiáng)，必須按嵌入的鐵處理。除粉塵外，表面鐵的來(lái)源很多，其中包括用普通碳鋼鋼絲刷清理和用以前在普碳鋼，低合金鋼或鑄鐵件上使用過(guò)的砂子、玻璃珠或其它磨料進(jìn)行噴丸處理，或在精密鋼管部件及設(shè)備附近對(duì)前面提到的非精密鋼管制品進(jìn)行修磨。在下料或吊過(guò)過(guò)程中如果不對(duì)精密鋼管采取保護(hù)措施，鋼絲繩、吊具和工作臺(tái)面上的鐵很容易嵌入或玷污表面。

  訂貨要求和制作后檢查可以防止并發(fā)現(xiàn)游離鐵的存在，ASTM標(biāo)準(zhǔn)A380[3]規(guī)定了檢查精密鋼管表面鐵或鋼粒的鐵銹試驗(yàn)法。當(dāng)要求 不能有鐵存在的時(shí)候，應(yīng)該使用這種檢驗(yàn)方法。如果結(jié)果令人滿(mǎn)意，應(yīng)用干凈的純水或硝酸對(duì)表面進(jìn)行洗滌，直到深藍(lán)色完全消失。

  正如標(biāo)準(zhǔn)A380[3]指出的如果鐵銹試驗(yàn)溶液不能全部干凈，不在設(shè)備的工藝表面，即用來(lái)生產(chǎn)人類(lèi)消費(fèi)品的直接接觸表面采用這種試驗(yàn)方法。比較簡(jiǎn)單的試驗(yàn)方法是在水中暴露12~24小時(shí)，檢查是否有銹斑。這種試驗(yàn)靈敏性差，而且耗時(shí)。這些都是檢測(cè)試驗(yàn)，不是清理方法。如果發(fā)現(xiàn)有鐵存在，必須用后面介紹的化學(xué)和電化學(xué)的方法進(jìn)行清理。

  3、劃痕

  為了防止工藝潤(rùn)滑劑或生成物和/或污物積留，必須對(duì)劃痕和其它粗糙表面進(jìn)行機(jī)械清理。

  4、熱回火色和其它氧化層

  如果在焊接或修磨過(guò)程中精密鋼管在空氣中被加熱到一定的高溫，焊縫兩側(cè)、焊縫的下表面和底部都會(huì)出現(xiàn)鉻氧化物熱回火色。 熱回火色比氧化保護(hù)膜薄，而且明顯可見(jiàn)。顏色決定于厚度,可呈見(jiàn)彩虹色、藍(lán)色、紫色到淡黃色和棕色。較厚的氧化物一般為黑色。它是由于在高溫或長(zhǎng)時(shí)間在較高度下停留所致。當(dāng)出現(xiàn)任何一種這類(lèi)氧化層時(shí)，金屬表面的鉻含量都會(huì)降低，造成這些區(qū)域的耐腐蝕性降低。在這種情況下，不僅要熱回火色和其它氧化層，還應(yīng)對(duì)它們下面的貧鉻金屬層進(jìn)行清理。