精密鋼管無(wú)張力減徑

在多機(jī)架的減徑機(jī)中對(duì)空心荒管進(jìn)行的不帶芯棒、不帶張力的連軋工序，目的是獲得小直徑的長(zhǎng)管材，以擴(kuò)大產(chǎn)品規(guī)格和提高機(jī)組生產(chǎn)能力。無(wú)張力減徑機(jī)和縱軋定徑機(jī)(見(jiàn)管材定徑)相同，但減徑機(jī)的機(jī)架數(shù)目多達(dá)15～22架。

減徑機(jī)軋制空心荒管的過(guò)程如圖1所示。管子喂入軋輥后與孔型側(cè)壁abcd四點(diǎn)接觸，之后產(chǎn)生壓扁變形。壓扁變形是指管子截面積不變化，僅形狀由圓變?yōu)闄E圓，屬于塑性彎曲。到管子與孔型壁相接觸時(shí)壓扁停止，減徑變形開(kāi)始，直至管子離開(kāi)變形區(qū)。無(wú)張力減徑機(jī)每架變形量較小，一般延伸系數(shù)不超過(guò)1.03～1.055。軋制薄壁管時(shí)變形過(guò)大會(huì)產(chǎn)生軋折缺陷。(圖2)

經(jīng)無(wú)張力減徑后管壁要增厚，減徑前后的壁厚關(guān)系可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：

對(duì)于壁厚小于15mm的成品管

S0=S[1-0.0044(D0-D)]

對(duì)于壁厚大于15mm的成品管

S0=S-(D0-D)/14.9     

式中D0、D分別為減徑前后管子的直徑；S0、S分別為減徑前后的壁厚。用上式求出的壁厚變化值含有平均值的意義，因?yàn)閷?shí)際壁厚變化沿孔型周邊的分布是不均勻的，如圖3所示。由圖3可見(jiàn)，增厚值以輥縫處(Ⅲ一Ⅲ截面) ，孔型頂部(I—I截面)小，在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于減徑機(jī)為連軋機(jī)，成品管終的壁增厚由各架累積而成，累積后壁厚分布是45。方向處壁厚小。(見(jiàn)圖4)

精密鋼管斜軋延伸

    用斜軋方式進(jìn)行的毛管軋制工藝。斜軋延伸分二輥斜軋延伸和三輥斜軋延伸兩類。主要在阿塞爾(Assel)和特朗斯瓦爾(Transval)三輥軋機(jī)以及狄舍爾(Diescher)和改進(jìn)型狄舍爾(Accu-Roll)二輥軋機(jī)(見(jiàn)圖)上進(jìn)行。斜軋延伸所以獲得發(fā)展是因?yàn)樗哂歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如軋出的管子尺寸精度很高，設(shè)備和工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，能靠分散變形的積累而獲得大變形量等。

    在阿塞爾軋機(jī)上進(jìn)行的斜軋延伸主要用于軋制高n精度的厚壁管(D/S≥11～12)，生產(chǎn)薄壁管則比較困難，原因是：由于變形孔型由3個(gè)軋輥構(gòu)成，密閉性差，軋制薄壁管尾端時(shí)容易出現(xiàn)尾三角。為了能在三輥延伸機(jī)上軋制薄壁管，發(fā)明了在軋制過(guò)程中可以回轉(zhuǎn)軋機(jī)牌坊的特朗斯瓦爾軋機(jī)。軋制尾端時(shí)利用回轉(zhuǎn)牌坊迅速將前進(jìn)角(軋輥軸線與軋制線問(wèn)夾角)減小，一方面降低軋制速度，另一方面放大軋輥脊部?jī)?nèi)接圓直徑，使尾端壁厚增加，提高管子穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)尾三角。也可在軋制即將結(jié)束時(shí)采取快開(kāi)輥方式增加管端壁厚。采取這些措施后D/S可達(dá)30，小壁厚為2.5mm，但缺點(diǎn)是尾端切頭量增加。為此又發(fā)明了在線外預(yù)先減小毛管尾端壁厚后再進(jìn)行毛管延伸的方法，這樣既防止了尾三角出現(xiàn)，又減少了切尾端長(zhǎng)度。

    在狄舍爾軋機(jī)上的斜軋延伸時(shí)，由兩個(gè)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)盤作為導(dǎo)向工具，與長(zhǎng)芯棒和桶形軋輥一起構(gòu)成變形區(qū)。導(dǎo)盤圓周速度大于管子軸向運(yùn)動(dòng)速度，導(dǎo)盤給予金屬軸向拉力，有利于軋制薄壁管。改進(jìn)型狄舍爾軋機(jī)使用錐形軋輥和限動(dòng)芯棒，由于軋輥軸向速度與軋件速度相一致，金屬變形更為合理。此外，中國(guó)北京科技大學(xué)研制成功一種拉力芯棒斜軋延伸機(jī)，軋管時(shí)芯棒軸向運(yùn)動(dòng)速度大于管材軸向運(yùn)動(dòng)速度，通過(guò)芯棒給予管材軸向拉力和用導(dǎo)板密封變形區(qū)可軋制內(nèi)表面粗糙度低的薄壁管。

精密鋼管擠壓潤(rùn)滑

在擠壓管材時(shí)對(duì)擠壓桿和穿孔針都要進(jìn)行潤(rùn)滑。鉛管擠壓時(shí)用動(dòng)物脂潤(rùn)滑。擠壓鋁及鋁合金管的潤(rùn)滑劑為汽缸油(70％～90％)和片狀石墨(10％～25％)混合物，還可添加10％～20％的鉛丹或10％左右的石墨粉。鎂及鎂合金、鋅及鋅合金管材擠壓時(shí)可用石墨和油的混合物潤(rùn)滑。擠壓銅管一般用機(jī)油和石墨混合物作潤(rùn)滑劑。擠壓鈦及鈦合金管時(shí)多采用玻璃潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑。擠壓鋯管時(shí)常在錠外加上黃銅套筒作潤(rùn)滑劑，以油-石墨混合物作輔助潤(rùn)滑劑，也可在鹽浴中加熱錠坯后再涂一層玻璃膜。擠壓純鎳、低合金化鎳合金、鎳-鉻-鉬合金和鎳-銅-鐵合金管時(shí)，在以玻璃潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑之前，應(yīng)用硬脂酸和石墨混合物潤(rùn)滑擠壓筒、擠壓模和擠壓桿。擠壓碳精密鋼管時(shí)用油-石墨-鹽混合物作潤(rùn)滑劑，擠壓合金精密鋼管時(shí)則用玻璃作潤(rùn)滑劑(見(jiàn)擠壓潤(rùn)滑)。玻璃潤(rùn)滑劑的使用方法有涂層法、玻璃粉滾粘法和玻璃布包覆法3種。涂層法是在錠坯上涂一層玻璃液體，或直接將錠坯浸入玻璃液體中。滾粘法是使錠坯沿著均勻撒有玻璃粉的傾斜工作面上滾過(guò)，使玻璃粉粘附于錠坯的側(cè)表面上。包覆法是將玻璃布包于熱錠坯上。這3種潤(rùn)滑方法用于潤(rùn)滑擠壓筒。擠壓模的潤(rùn)滑方法是在模工作面與錠坯之間放置一只厚3～10mm、內(nèi)孔稍大于?？椎牟Ａ|。對(duì)穿孔針的潤(rùn)滑可將玻璃布包覆在針的涂有瀝青的工作段上。

坯料選擇也是擠壓管材時(shí)的一個(gè)重要程序，其中包括錠坯種類的選擇、斷面尺寸的確定和擠壓前的預(yù)處理。