不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。
1. 鋼管矯直(zhi)機
不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)可在熱狀(zhuang)態下(xia)或(huo)冷狀(zhuang)態下(xia)進行,但一(yi)般多用(yong)冷矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)有機(ji)械壓(ya)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)、斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)和張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)等幾(ji)種(zhong)形式(shi)。壓(ya)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)結構簡單,但生產(chan)(chan)率低,需人工輔助操作,矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)質(zhi)量不(bu)(bu)高,故一(yi)般作為鋼(gang)(gang)(gang)管初矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)是(shi)使鋼(gang)(gang)(gang)管在軸向力(li)作用(yong)下(xia)產(chan)(chan)生-3%的拉伸變(bian)形,而使鋼(gang)(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),一(yi)般用(yong)來矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)斷面形狀(zhuang)復雜的鋼(gang)(gang)(gang)管,這種(zhong)方法的生產(chan)(chan)率較低。
目前廣(guang)泛采(cai)用(yong)的是斜(xie)(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直機,斜(xie)(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直機效革高、矯(jiao)(jiao)(jiao)直效果(guo)好,不僅(jin)使銷管(guan)的彎曲(qu)得到,廣(guang)來(lai)用(yong)等鋼管(guan)的精國度。但斜(xie)(xie)程矯(jiao)(jiao)(jiao)直機對鋼管(guan)的端部彎曲(qu)(鵝頭彎)矯(jiao)(jiao)(jiao)直效得到理想,通常需用(yong)壓(ya)力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機進行端部的矯(jiao)(jiao)(jiao)直。
斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)排列形式如(ru)圖11-1所示(shi),圖中(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)交錯(cuo)布置的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),矯(jiao)(jiao)(jiao)后(hou)加工硬化程度(du)小,中間(jian)壓(ya)下(xia)輥(gun)可給予較大壓(ya)下(xia)提高(gao)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效(xiao)果,適于(yu)小直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)高(gao)強度(du)和高(gao)彈性(xing)管材的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。圖中(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)相(xiang)對布置的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),主要用于(yu)大中口(kou)徑(jing)管材和高(gao)強度(du)套管的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi),因(yin)而矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)不壓(ya)扁管材的橫(heng)斷面。
常(chang)用(yong)的(de)(de)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)有五輥(gun)和(he)七輥(gun)等形式(shi)。七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)的(de)(de)結(jie)構比較簡單,因此應用(yong)最廣,按(an)其配輥(gun)方案不同,七輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)又分為2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和(he)3-1-3型(xing)等幾種。目前,使用(yong)最多(duo)的(de)(de)是2-2-2-1型(xing),它具有六個主動輥(gun)和(he)一個被動輥(gun),主要用(yong)于(yu)(yu)小口徑薄壁(bi)管的(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)于(yu)(yu)端部(bu)不加厚(hou)的(de)(de)石油管矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它不僅(jin)可以矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管,而且還可以對σs達1200MPa的(de)(de)套管進行定徑。1-2-1-2-1型(xing)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)于(yu)(yu)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端部(bu)加厚(hou)的(de)(de)石油管。
鋼管(guan)由(you)彎到直的(de)矯(jiao)直過(guo)程實際上(shang)是一個(ge)彈(dan)塑性(xing)變(bian)形(xing)過(guo)程,而變(bian)形(xing)力必須達到或(huo)(huo)超過(guo)鋼管(guan)的(de)屈服強度才能產生塑性(xing)變(bian)形(xing)。在熱處理線(xian)上(shang)矯(jiao)直機通常(chang)布置在回(hui)火(huo)爐后面,不銹鋼管(guan)出(chu)回(hui)火(huo)爐后,溫度略加調整即(ji)進行矯(jiao)直,稱之為“熱矯(jiao)”或(huo)(huo)“溫矯(jiao)”。
2. 矯直機的參數確定
對斜輥(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)而(er)言,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管只有在彎曲及(ji)壓(ya)扁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下才能(neng)達到(dao)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效(xiao)果。影(ying)響鋼(gang)(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數為(wei)各輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下量、下中間輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓度、矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)溫(wen)度、鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種、規格及(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)速(su)度等。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)形(xing)(xing)為(wei)近似雙(shuang)曲線(xian)型(xing),矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)和鋼(gang)(gang)(gang)管軸(zhou)線(xian)相交成一個(ge)交角(jiao),所(suo)(suo)以當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管進入矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)后,管子(zi)被矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)帶動(dong)產生(sheng)螺旋(xuan)運動(dong)同(tong)(tong)時作多(duo)次縱向(xiang)反復彎曲,因(yin)而(er)形(xing)(xing)成了一般矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)所(suo)(suo)不(bu)(bu)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管軸(zhou)向(xiang)對稱矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可以利(li)用(yong)輥(gun)(gun)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)上、下間距(ju),消除鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢圓度。由于(yu)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)過程(cheng)是(shi)連(lian)續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)故具有較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產率。矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)軸(zhou)線(xian)與鋼(gang)(gang)(gang)管軸(zhou)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)角(jiao)多(duo)在24°~25°間變化(hua),在實(shi)際生(sheng)產中多(duo)采用(yong)一種矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)輥(gun)(gun)型(xing),通過改變矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)辦(ban)法來(lai)完成不(bu)(bu)同(tong)(tong)尺寸規格不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)管尺寸與輥(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系如(ru)表(biao)11-1所(suo)(suo)示。
不同規格的(de)(de)不銹(xiu)鋼管應(ying)有(you)不同的(de)(de)矯直(zhi)速度,其(qi)大小(xiao)取(qu)決于機(ji)組的(de)(de)產量、設備(bei)能力和矯直(zhi)質量。隨著軋制速度的(de)(de)提高(gao),矯直(zhi)速度也在(zai)不斷提高(gao)。
鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)隨溫(wen)度(du)的(de)(de)提高而(er)降(jiang)低,而(er)不同的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同一溫(wen)度(du)時強(qiang)度(du)差(cha)別也(ye)較大(da)(da),所以,在調整矯(jiao)(jiao)直(zhi)機時,各輥的(de)(de)壓(ya)(ya)下(xia)(xia)量(liang)及(ji)中下(xia)(xia)輥的(de)(de)撓度(du)因鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)及(ji)矯(jiao)(jiao)直(zhi)溫(wen)度(du)的(de)(de)不同而(er)有(you)所區(qu)別。例如:Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)同Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)相比(bi),由于(yu)Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)高溫(wen)強(qiang)度(du)高于(yu)Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong),因此(ci),Cr-Mo系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)壓(ya)(ya)下(xia)(xia)量(liang)及(ji)中下(xia)(xia)輥的(de)(de)撓度(du)要大(da)(da)于(yu)Mn系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)。同樣,低溫(wen)或冷矯(jiao)(jiao)時壓(ya)(ya)下(xia)(xia)量(liang)及(ji)撓度(du)要大(da)(da)于(yu)“熱(re)矯(jiao)(jiao)”。也(ye)就是(shi)說,鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)、矯(jiao)(jiao)直(zhi)溫(wen)度(du)是(shi)調整矯(jiao)(jiao)直(zhi)機參數的(de)(de)重要依(yi)據。此(ci)外,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)規格(ge)也(ye)是(shi)需要考(kao)慮(lv)的(de)(de)因素,通常的(de)(de)做法(fa)是(shi)隨著(zhu)規格(ge)的(de)(de)減小壓(ya)(ya)下(xia)(xia)量(liang)及(ji)撓度(du)加大(da)(da)。矯(jiao)(jiao)直(zhi)速度(du)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)管規格(ge)的(de)(de)增大(da)(da)而(er)降(jiang)低。
另外,各輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)壓下量(liang)是(shi)不同(tong)的(de)(de)(de)、對六輥(gun)(gun)橋直機而(er)言,前、后(hou)輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)壓下量(liang)遠小于(yu)中間輥(gun)(gun)。同(tong)樣,鋼管與矯正輥(gun)(gun)的(de)(de)(de)接(jie)觸弧線長度(du)要(yao)合(he)適(shi)、按1/2-3/4銀長進行調(diao)整,中輥(gun)(gun)取上限,前、后(hou)看取下限。
總(zong)之,影響不(bu)銹鋼管矯直(zhi)的因(yin)素是多方(fang)面的,在實(shi)際應用中要反(fan)復試驗(yan)以取(qu)得寶貴的實(shi)踐經驗(yan)、并達(da)到預期的效果(guo)。
不銹鋼管橋直后會出現以下的問(wen)題:
a. 矯直后(hou)彎曲度(du)及橢圓度(du)達不到(dao)要求,產生的(de)原(yuan)因和可(ke)采取的(de)措(cuo)施有鋼管(guan)矯直前的(de)彎曲度(du)及橢圓度(du)過(guo)大,超過(guo)了矯直機的(de)能(neng)力,可(ke)以(yi)重復(fu)矯直;矯直輥的(de)壓下量及撓度(du)小,可(ke)適當增加壓下量或(huo)者撓度(du)等;
b. 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面出現(xian)螺旋壓痕或(huo)“矯(jiao)(jiao)凹”現(xian)象,這是矯(jiao)(jiao)直輥的(de)端部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面接(jie)觸所致(zhi),產生的(de)原(yuan)因是矯(jiao)(jiao)直輥的(de)中(zhong)心(xin)線(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)中(zhong)心(xin)線(xian)不一(yi)致(zhi),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)偏(pian)向一(yi)側(ce),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)與(yu)矯(jiao)(jiao)直輥接(jie)觸弧過大、使矯(jiao)(jiao)直輥端部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)接(jie)觸、可通過調(diao)整矯(jiao)(jiao)直輥的(de)角度使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)“對中(zhong)”、接(jie)觸弧長度合(he)理;
c. 不銹鋼管“矯(jiao)(jiao)方”,即(ji)不銹鋼管矯(jiao)(jiao)直后(hou)其截面不是(shi)圓形(xing),而是(shi)呈“方形(xing)”,產生的原因(yin)是(shi)壓下量過大(da)造成(cheng)的,減少(shao)中(zhong)間上輥的壓下量即(ji)可(ke)解決(jue)“矯(jiao)(jiao)方”現象。