成都不锈钢无缝管的生产是一个较为复杂的过程,主要包括以下工艺流程:
一、管坯准备
原料选择
成都不锈钢无缝管的主要原料是
不锈钢圆钢坯。根据所需生产的不锈钢无缝管的具体材质(如304、316等),选用符合化学成分和质量要求的不锈钢坯料。这些坯料的质量直接影响后续管材的性能,例如,含镍、铬等合金元素比例合适的坯料能够保证管材良好的耐腐蚀性。
对于高质量的不锈钢无缝管生产,原料的纯净度要求很高,需要严格控制硫、磷等杂质元素的含量,因为这些杂质会降低管材的韧性和耐腐蚀性。
坯料检验
物理性能检验:对管坯进行拉伸试验,检测其屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能指标,确保坯料的强度和韧性符合生产要求。同时,还要检查坯料的硬度,硬度不符合要求可能会影响后续的加工工艺。
化学成分分析:采用光谱分析等方法,精确测定管坯中各种合金元素(如铬、镍、钼等)的含量,保证化学成分符合相应的不锈钢牌号标准。例如,316
不锈钢管坯中钼元素的含量应在规定范围内,以确保管材具有良好的抗点蚀性能。
外观质量检查:检查管坯表面是否有裂纹、折叠、夹渣等缺陷。这些缺陷如果不处理,在后续加工过程中可能会进一步扩大,导致管材质量不合格。
二、加热
加热设备
通常采用环形加热炉对管坯进行加热。这种加热炉能够使管坯受热均匀,避免局部过热或过冷现象。加热炉的温度控制精度对于管坯质量至关重要,一般根据不锈钢的材质和管坯尺寸设定合适的加热温度范围。
加热温度控制
不同材质的不锈钢管坯加热温度有所不同。例如,304不锈钢管坯的加热温度一般在1150-1200℃左右,316不锈钢管坯由于含有钼等合金元素,加热温度可能稍高一些,在1200-1250℃。合适的加热温度能够使管坯具有良好的塑性,便于后续的穿孔和轧制等加工操作。
加热时间也需要严格控制。加热时间过长会导致管坯表面过度氧化,影响管材质量;加热时间过短则管坯内部组织不均匀,不利于加工。
三、穿孔
穿孔方式
常用的穿孔方法有斜轧穿孔和压力穿孔。斜轧穿孔是通过两个相对旋转的轧辊和一个顶头来实现的。管坯在轧辊的作用下,围绕自身轴线旋转前进,顶头在管坯中心施加压力,使管坯内部逐渐形成空心,从而完成穿孔过程。这种方法生产效率较高,适用于生产多种规格的不锈钢无缝管。
压力穿孔则是利用压力将实心管坯穿成空心管材。这种方法在生产一些特殊规格或高质量要求的无缝管时比较适用,但设备成本和操作难度相对较高。
穿孔质量控制
穿孔后的管材壁厚均匀性是关键质量指标之一。通过精确控制轧辊的转速、顶头的压力等参数,确保管材壁厚在允许的公差范围内。同时,要防止管材在穿孔过程中出现裂纹、撕裂等缺陷,这需要对穿孔设备进行定期维护和调整,保证设备的精度和稳定性。
四、轧管
轧管工艺
轧管是为了进一步减小管材的外径和壁厚,提高管材的尺寸精度和表面质量。常见的轧管工艺有自动轧管、连轧管等。自动轧管是通过轧辊对管材进行轧制,每次轧制后管材的尺寸逐渐接近成品尺寸。连轧管则是多个轧辊连续对管材进行轧制,生产效率更高,能够生产出尺寸精度更高、表面质量更好的管材。
在轧管过程中,需要根据管材的目标尺寸和材质,合理调整轧辊的间距、轧制速度等参数。例如,对于高精度要求的不锈钢无缝管,轧辊间距的调整精度要达到毫米级甚至更小,以确保管材外径和壁厚的精度。
质量优化
为了提高管材的质量,在轧管过程中还会采用一些辅助工艺。例如,在轧制过程中进行润滑处理,减少管材与轧辊之间的摩擦力,降低管材表面的划伤和磨损,同时也有利于提高轧辊的使用寿命。此外,还会对管材进行在线检测,通过超声波探伤等设备及时发现管材内部的缺陷,如孔洞、夹杂等,以便及时处理。
五、定径和减径
定径过程
定径是使管材达到规定的外径尺寸。通过定径机对管材进行轧制,定径机的轧辊尺寸和间距根据成品管材的外径要求进行精确设定。定径后的管材外径精度能够达到很高的水平,例如,一些高精度的不锈钢无缝管外径公差可以控制在±0.1mm以内。
在定径过程中,要确保管材的圆度。通过调整轧辊的位置和压力,使管材在轧制过程中保持圆形,避免出现椭圆等形状缺陷。
减径操作
当需要生产小外径的不锈钢无缝管时,需要进行减径操作。减径是在低于管材再结晶温度下进行的轧制过程,通过多道次的轧制,逐步减小管材的外径。减径过程中要注意管材的壁厚变化,因为外径减小可能会导致壁厚相应增加,需要根据成品要求合理控制减径量和轧制参数。
六、冷却和矫直
冷却方式
轧制成型后的不锈钢无缝管温度较高,需要进行冷却。一般采用空冷或水冷的方式。空冷速度较慢,适用于一些对管材组织性能要求不高的情况;水冷速度快,但如果冷却速度过快,可能会导致管材内部产生应力集中,影响管材的力学性能。因此,对于一些高质量要求的不锈钢无缝管,水冷后还需要进行回火等热处理来消除应力。
矫直工艺
由于在加工过程中管材可能会出现弯曲变形,需要进行矫直。常用的矫直方法有压力矫直和辊式矫直。压力矫直是通过在管材弯曲部位施加压力,使其恢复直线状态;辊式矫直则是利用多个矫直辊对管材进行连续矫直,效率较高。矫直后的管材直线度能够达到规定的标准,例如,每米管材的直线度偏差不超过一定的数值(如1.5mm/m)。
七、切管和检验
切管操作
根据客户的要求,将连续的管材切割成一定长度的成品管。切管过程中要保证切割面的平整度和垂直度,避免出现斜切等情况。现代切管设备通常采用高精度的锯切或切割工艺,能够精确控制管材的长度,长度公差可以控制在较小的范围内。
检验环节
尺寸检验:使用卡尺、千分尺等工具对管材的外径、内径、壁厚、长度等尺寸进行精确测量,确保尺寸符合产品标准和客户要求。
外观检查:检查管材表面是否有裂纹、划伤、凹坑等缺陷。对于一些有表面质量要求的管材,如用于装饰或精密仪器的不锈钢无缝管,表面质量要求更高,需要进行更加细致的检查。
性能测试:包括力学性能测试(如拉伸试验、硬度测试)和理化性能测试(如耐腐蚀性测试、化学成分分析)。通过这些测试,全面评估管材的质量,确保其符合相关标准和使用要求。只有通过严格检验的不锈钢无缝管才能作为合格产品进入市场。