擠壓不銹鋼管和軋制不銹鋼管一樣,在擠壓后還要經過冷卻、矯直、切管、修磨等一系列的精整工序和檢驗、測試工序,才能成為商品管。擠壓鋼管精整工藝的特點是,由于擠(ji)壓不銹(xiu)鋼(gang)管在熱擠壓時采用了玻璃潤(run)滑劑,因而膜,影響的鋼管內外表面上形成了一層0.05~0.15mm厚的堅硬的玻璃潤滑劑薄膜,影響了擠壓后進一步的加工和使用,因此必須首先應予以清除。
從擠壓不銹鋼管(guan)表面上清除玻璃潤滑劑是一個困難而又昂貴的工序。因此,從開始采用玻璃潤滑劑起就將不銹鋼管表面玻璃潤滑劑的去除作為一個重要的研究課意,試驗通過玻璃潤滑劑成分的調整來加大玻璃潤滑劑和鋼管膨脹系數的差異。在不銹鋼管擠壓后淬水冷卻時,使表面的玻璃潤滑劑實現自動剝落。這一研究雖然取得一定的成果,但尚未達到徹底清除不銹鋼管表面殘余玻璃潤滑劑的目的。
進一步清(qing)除鋼管(guan)表(biao)面玻璃潤滑劑的方法(fa)有機(ji)械(xie)法(fa)和化學法(fa)兩種。
1. 機械法-噴丸處理
采用噴丸處理來清除擠壓不銹鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑的方法是一種比較經濟的方法。
噴(pen)(pen)丸處(chu)(chu)理設備的結(jie)構基本(ben)上(shang)有兩種(zhong)形式:一種(zhong)是(shi)用壓(ya)縮空氣使鐵(tie)(tie)(tie)丸流動(dong),并通過噴(pen)(pen)嘴(zui)將鐵(tie)(tie)(tie)丸噴(pen)(pen)向(xiang)被(bei)加工不銹鋼(gang)(gang)管的表面(mian),實現對鋼(gang)(gang)管的表面(mian)處(chu)(chu)理;另一種(zhong)是(shi)噴(pen)(pen)丸設備有一個離心(xin)裝置,依靠離心(xin)力將鐵(tie)(tie)(tie)丸摔向(xiang)鋼(gang)(gang)管表面(mian),實現對鋼(gang)(gang)管的表面(mian)處(chu)(chu)理。
為(wei)了清理不銹鋼(gang)管(guan)內表面(mian)殘留的(de)(de)玻璃(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji),在鋼(gang)管(guan)內表面(mian)引(yin)入在壓(ya)力(li)(li)作用(yong)下供給鐵丸(wan)的(de)(de)帶噴(pen)(pen)嘴的(de)(de)軟管(guan)。通過(guo)一(yi)次(ci)噴(pen)(pen)吹即能將鋼(gang)管(guan)內表面(mian)殘留的(de)(de)玻璃(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji)清除。此(ci)時,在鋼(gang)管(guan)的(de)(de)另一(yi)端設有(you)(you)強力(li)(li)抽丸(wan)裝置。日本神戶(Kobe)公司的(de)(de)噴(pen)(pen)丸(wan)設備(bei)長約10m,設有(you)(you)單(dan)獨(du)傳動提供鐵丸(wan)的(de)(de)8個噴(pen)(pen)嘴。鐵丸(wan)是(shi)反復循環使用(yong)的(de)(de),直徑為(wei)1mm.噴(pen)(pen)丸(wan)過(guo)程借助于傾斜布置的(de)(de)道,鋼(gang)管(guan)一(yi)邊移動,一(yi)邊旋轉。噴(pen)(pen)丸(wan)機的(de)(de)工作空間是(shi)完全密(mi)封的(de)(de),并且,為(wei)了排出玻璃(li)塵(chen)埃(ai),設有(you)(you)強力(li)(li)抽風裝置。
美(mei)國 Amerex 擠壓不銹鋼(gang)管(guan)廠的(de)(de)(de)(de)噴丸機,噴丸處理鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大直徑為28.6mm采用的(de)(de)(de)(de)丸粒(li)有(you)兩種(zhong),一(yi)種(zhong)是帶尖棱角的(de)(de)(de)(de),另(ling)一(yi)種(zhong)是圓滑無棱的(de)(de)(de)(de)。現(xian)場所見,丸粒(li)袋裝外購。根據現(xian)場工(gong)程(cheng)師(shi)介紹,丸粒(li)也有(you)用細鋼(gang)絲(si)切成的(de)(de)(de)(de)。
當(dang)被擠壓制(zhi)品(pin)表(biao)面(mian)(mian)上的(de)(de)玻璃(li)潤滑劑(ji)薄膜層(ceng)的(de)(de)厚度不(bu)超(chao)過0.05mm時,對于管(guan)和(he)空心型(xing)材(cai)外表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)清理,采(cai)用在輥道架上,將型(xing)材(cai)或不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)引至砂(sha)流或者鐵丸流的(de)(de)下面(mian)(mian),使噴嘴(zui)可以從四面(mian)(mian)八方朝著擠壓制(zhi)品(pin)的(de)(de)外表(biao)面(mian)(mian)進行(xing)噴丸清理。
對于擠壓(ya)(ya)制品表內表面(mian)進(jin)行清理殘留玻(bo)璃潤滑劑薄膜時發現,當用(yong)帶有(you)砂子(zi)(zi)或鐵丸(wan)(wan)的(de)空氣(qi)流(liu)(liu)從鋼管(guan)的(de)內表面(mian)噴(pen)(pen)吹時,玻(bo)璃薄膜去除很慢,并(bing)且沿著的(de)鋼管(guan)的(de)長(chang)(chang)度(du)和方(fang)(fang)向上玻(bo)璃膜去除很不(bu)均勻。引(yin)入加速度(du)噴(pen)(pen)吹帶有(you)砂子(zi)(zi)或鐵丸(wan)(wan)氣(qi)流(liu)(liu)進(jin)行清理,可(ke)在鋼管(guan)長(chang)(chang)度(du)方(fang)(fang)面(mian)的(de)橫(heng)截面(mian)上,形(xing)成帶砂子(zi)(zi)或鐵丸(wan)(wan)的(de)高壓(ya)(ya)空氣(qi)流(liu)(liu)忽(hu)大(da)忽(hu)小變化(hua)的(de)旋(xuan)風(feng)式噴(pen)(pen)吹,并(bing)且使噴(pen)(pen)吹過程沿著鋼管(guan)的(de)長(chang)(chang)度(du)方(fang)(fang)向往復來回地運動(dong),可(ke)以獲得(de)較(jiao)好的(de)噴(pen)(pen)吹效果(圖(tu)2-45)。

2. 化(hua)學方法-堿酸洗處理
擠壓不(bu)銹鋼(gang)管(guan)內外表面殘留(liu)的玻璃潤(run)滑劑具有很大的化學穩(wen)定性,因此(ci)需(xu)采用堿溶液或(huo)包含有氫(qing)氟酸(suan)(suan)的堿溶液來清除。堿與二氧化硅或(huo)其他不(bu)溶解(jie)的硅酸(suan)(suan)鹽玻璃反應(ying)形(xing)成可溶解(jie)的堿金屬硅酸(suan)(suan)鹽,其化學反應(ying)式如下:
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
氫氟酸與二氧化(hua)硅的化(hua)學反應式為:
SiO2+4HF→SiF4+2H2O
不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)堿酸(suan)洗(xi)制度(du)如下:首先(xian),將鋼(gang)管放在熔(rong)(rong)融(rong)堿內(nei)(nei)處(chu)(chu)理,然后在酸(suan)洗(xi)溶液(ye)中(zhong)酸(suan)洗(xi)。鋼(gang)管在熔(rong)(rong)融(rong)堿中(zhong)處(chu)(chu)理之前,要先(xian)在煤氣(qi)爐(lu)中(zhong)加熱(re)至150~200℃,以防止鋼(gang)管浸入時熔(rong)(rong)融(rong)堿被(bei)冷卻(que)。鋼(gang)管在溫度(du)為(wei)480℃的(de)熔(rong)(rong)融(rong)堿槽(cao)內(nei)(nei)處(chu)(chu)理20min,在冷水槽(cao)內(nei)(nei)冷卻(que)6min.在溫度(du)為(wei)60℃的(de)5%~8%硫(liu)酸(suan)溶液(ye)內(nei)(nei)中(zhong)和10min,冷水洗(xi)滌(di)(di)5min.在硝酸(suan)(12%~16%)和氫氟酸(suan)(4%~8%)溶液(ye)中(zhong),溫度(du)為(wei)60℃時,酸(suan)洗(xi)30min.用壓力為(wei)0.5MPa的(de)冷水沖洗(xi)1min.用冷水充分(fen)洗(xi)滌(di)(di)3次,每次5min.在10%~15%硝酸(suan)溶液(ye)中(zhong)(溫度(du)為(wei)50℃)鈍化15min.先(xian)用冷水,后用熱(re)水(60℃)分(fen)別洗(xi)滌(di)(di)2次,每次5min。
堿酸洗可(ke)(ke)清除(chu)擠壓制品(pin)上的(de)玻(bo)璃膜,特別是在其厚(hou)度(du)不一致時(shi)。存(cun)在于制品(pin)上的(de)玻(bo)璃液和(he)厚(hou)的(de)玻(bo)璃層,可(ke)(ke)以在幾次堿酸洗后被清除(chu)。由于腐蝕物的(de)存(cun)在而使化學(xue)反應速度(du)減慢,因此(ci)可(ke)(ke)能會增加個別工序的(de)持續時(shi)間。
擠壓制品的堿酸洗會(hui)使鋼(gang)(gang)管(guan)表面(mian)的粗(cu)糙(cao)度(du)有(you)一(yi)些降低(di),特(te)別(bie)是(shi)碳素鋼(gang)(gang)和(he)合(he)金鋼(gang)(gang)制品。因(yin)此(ci)此(ci)法可應用在對表面(mian)光潔度(du)有(you)較高要求的產(chan)品的生產(chan)中。
瑞典山特維克公司不銹鋼管表面殘留玻璃潤滑劑的堿酸洗工藝如下: NaOH+NaCO3堿洗:溫(wen)度500℃, 時(shi)間10~12min,水中清洗5min; H2SO4酸(suan)洗(xi):20%硫(liu)酸(suan)溶液中酸(suan)洗(xi)5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗5min,水中清洗。
尼科波爾南方鋼管廠的堿酸洗工藝如下:堿洗:60%~70%NaOH+25%~30%NaNO3+≤5% NaCl2,溫度420~450℃,時間30~50min,冷水沖洗;酸洗:1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫度50~60℃,水(5~10大氣壓)沖(chong)洗,時(shi)間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余量,時間(jian)10min;壓水沖洗(xi),熱水清洗(xi)。
美國Amerex 公司擠壓不銹鋼管廠去除擠壓鋼管表面殘留玻璃潤滑劑采用“噴砂+酸洗”工藝。對于一般的鋼種僅進行噴丸處理,對于不銹鋼管則在噴丸處理之后,還必須進行酸洗。經噴丸處理之后的鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑薄已經處于疏松狀態,酸洗時極易清除。其“機械處理+化學處理”的工藝如下:不銹鋼管內外表面經噴丸處理后,在20%HNO3+3%HF+H2O的混合酸溶液中酸洗后,在清水中洗滌干凈。

