不銹鋼管 穿（擴(kuò)）孔工藝的選擇及生產(chǎn)操作過程

不銹鋼管擠壓時，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，影響穿孔空心坯同心度和內(nèi)孔看曲度的，同時也是影響其擠壓不銹鋼管壁厚均勻度極限值的參數(shù)，主要是坯料的長度L_z,與其內(nèi)孔的直徑d_g的比值。一般情況下，為了確?？招呐鞯耐亩群蛿D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，L_z/d_g=5~7(碳素鋼7, 不銹鋼5~6);空心坯料擴(kuò)孔時，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 擠壓筒時的芯棒直徑空心坯長度之間的關(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度的比值。采用坯料的孔工藝，將使這個區(qū)域向較小的空心坯長度方面明顯地縮小。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，必須滿足以下條件：在一次行程中，孔的擴(kuò)大不應(yīng)超過5倍；擴(kuò)孔時的延伸系數(shù)不應(yīng)超過1.45;穿孔時的延伸系數(shù)不應(yīng)超過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長度擴(kuò)孔頭擴(kuò)孔的坯料。所以，對于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)該是更簡單的擴(kuò)孔機(jī)，而不是穿孔機(jī)。對于直徑超過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，由于實(shí)心坯料在穿孔筒內(nèi)預(yù)先經(jīng)過鐓粗工序，因此當(dāng)鐓粗壞料的鐓粗變形程度足夠時，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)襯之間的間隙對于穿孔后空心坯同心度的影響非常小。而當(dāng)擴(kuò)孔時，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，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，對于坯料與擴(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的延伸系數(shù)不應(yīng)大于1.6,不銹鋼管不應(yīng)超過1.5,而擴(kuò)孔時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度之間的關(guān)系。