精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)

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

二輥斜軋穿孔機的變形區(qū)大致可分為4個區(qū)域(見圖)。

1區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備和順利地實現(xiàn)一、二次咬入(見斜軋穿孔原理)。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，使坯料斷面由圓形變成橢圓形，而表層金屬向軸向延伸，因此在坯料前端會形成一個喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時頂頭鼻部對準(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，即使實心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開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，但橫向流動受到導(dǎo)板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機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。

Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線和軋輥母線近似平行，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物的清洗

  1、粉塵

  制作經(jīng)常是在有粉塵的場地進行，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，有附著力的塵垢需要高壓水或蒸氣進行清理。

  2、浮鐵粉或嵌入的鐵

  在任何表面上，游離鐵都會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，必須按嵌入的鐵處理。除粉塵外，表面鐵的來源很多，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的砂子、玻璃珠或其它磨料進行噴丸處理，或在精密鋼管部件及設(shè)備附近對前面提到的非精密鋼管制品進行修磨。在下料或吊過過程中如果不對精密鋼管采取保護措施，鋼絲繩、吊具和工作臺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法。當(dāng)要求 不能有鐵存在的時候，應(yīng)該使用這種檢驗方法。如果結(jié)果令人滿意，應(yīng)用干凈的純水或硝酸對表面進行洗滌，直到深藍色完全消失。

  正如標(biāo)準(zhǔn)A380[3]指出的如果鐵銹試驗溶液不能全部干凈，不在設(shè)備的工藝表面，即用來生產(chǎn)人類消費品的直接接觸表面采用這種試驗方法。比較簡單的試驗方法是在水中暴露12~24小時，檢查是否有銹斑。這種試驗靈敏性差，而且耗時。這些都是檢測試驗，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)的方法進行清理。

  3、劃痕

  為了防止工藝潤滑劑或生成物和/或污物積留，必須對劃痕和其它粗糙表面進行機械清理。

  4、熱回火色和其它氧化層

  如果在焊接或修磨過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出現(xiàn)鉻氧化物熱回火色。 熱回火色比氧化保護膜薄，而且明顯可見。顏色決定于厚度,可呈見彩虹色、藍色、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時間在較高度下停留所致。當(dāng)出現(xiàn)任何一種這類氧化層時，金屬表面的鉻含量都會降低，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)對它們下面的貧鉻金屬層進行清理。