内在质量
热挤压是一种316不锈钢管的加工手段,可以加工任何塑性的材料,这-说法是有条件的,其前提是在采用合适的玻璃润滑剂的条件下,必须采用符合质量要求的坯料。一般情况下,热挤压所使用的坯料都是通过化学冶金(包括冶炼各工序)和物理冶金(包括加工各工序)所得到。因此,在挤压坯料的选择和准备过程中,必须确保坯料在经过化学和物理冶金各工序之后,不存在任何超出标准所要求的各种冶炼和加工缺陷。因为采用玻璃润滑剂的热挤压法在挤压过程中能够改善坯料金属的加工塑性,但不能修补坯料金属原有的冶炼和加工缺陷。
连铸工艺包括水平连铸和弧形连铸、实心连铸和空心连铸。连铸坯的应用简化了挤压的供坯条件,降低了挤压坏料的加工成本,实现了挤压工艺过程的“短流程”。
根据国外资料报道,采用连铸管坯比果用模铸轧坯的材料利用率提高10% -20%,能源费用节省40% ~50%。法国的资料报道,采用连铸管坯代替锻轧管坯后,金属收得率提高17%,劳动力减少60%,吨钢节能1.25 x10*kJ,总的加工时间减少25%,成本低40~50美元/吨。
近40-50年来,在不锈钢生产的领域,由于炼钢、精炼和连铸工艺技术的发展,尤其是316不锈钢管新电子技术和自动化控制技术在连铸工艺中的应用,如中间包加热技术、结晶器电动能[非正弦振动技术、结晶器及冷段的联 合电磁搅拌技术、结品器液面自动控制技术以及在中间包内设置钢液液场的控制技术(使中间包的热力学物理与化学因索达到316不锈钢管佳水平),使连铸坏的质量得到厂很大的提高。
同时,也由于挤压工艺的316不锈钢管大特点是提高了加工材料自身的变形能力,从而为连铸坯在挤压产品中的应用提供了极为有利的条件。目前,国外不少知名的钢臂厂都已普遍采用连铸坏米生产不锈钢无缝钢臂,如瑞典的山特维克公司的3台挤压机,挤压力分别为12. SMN、17MN和34MN、分别采用不同规格的不锈钢连铸坯生产规格为中> 15mm.中< 140mm和中s 254mm的316不锈钢管,据资料介绍。该公司生产的连铸管坏有50%为自用外,另有50%供应欧洲市场、其连铸坏的316不锈钢管大规格为中320mm。
另外,美国的Amerexs 挤316不锈钢管和型材公司在25MN挤压机上,果用不锈钢连铸圆坏挤用d60. 3-152 4mm的不锈钢无缝钢管和外接圆直径为19.1- 165 Imm的不锈钢型材 据介绍,儿采用不锈倒连铸坯挤儿不锈例管时没有问题,面在挤儿分型材时公出现部分金属流动不均现象,导致型村断面动陷和机曲, 这不能与连铸坏的组的不均或模具设计断面变形不均衡有关。
目前,普遍认为,对于占有不锈钢无缝钢管市场总量中90%以上市场份额的ASTM304、316、 321等300系列的奥氏体不锈钢无缝钢管的热挤压生产,采用连铸坯是挤压供坯的316不锈钢管佳选择。
另外,据有关资料报道,采用连铸坯挤压的钢管,其性能指标并不亚于锻轧坯挤压管。
用于挤压钢竹和型钢的模铸坏包括模铸圆坏、模铸方坏、模铸多角锭,离心浇铸空心坏以及电清重熔的高合金坏等
采用铸环挤压的316不锈钢管大好处是简化了挤压的供坏工艺,并大幅度地降低广挤压供坏的加工成本们铸环不宜用价挤压型村的坏料,因为铸锭的缩孔和中心疏松将引起广品的内部缺陷,在整个挤压长度造成尺寸不致。
由于不锈钢316不锈钢管挤压工艺所具有的316不锈钢管佳变形应力状态提高了材料的变形能力,使挤压过程能够达到材料的316不锈钢管大一次变形量(理论上挤压比可以达到200),并且,挤压前采用了具有激粗功能的立式穿孔机,十分有利于铸坯的压力加工。经挤压变形后的制品内部粗品316不锈钢管得到充分的破碎,质量得到改善。因此,采用铸坯挤压的钢管,其力学性能不亚于轧坯。
挤压铸坯在大口径钢臂的生产和低塑性、难变形材料的预加工作业中得到了普遍的应用。并且,也为高速钢和球墨铸铁制品的生产提供了可能。日本自1957年开始在生产轴承钢管时,成功地使用了铸坯。
坯料在锻压工艺加工过程中,变形金属具有较轧制工艺更好的应力状态条件,其铸态316不锈钢管得到充分的破碎,坯料中心316不锈钢管较致密,有利于改养挤压制品的内在质量。般对于材料塑性较低和生产批址不大,不宜用轧制方法供坯的情况下,可以采用锻压工艺供坯。但是,与轧制工艺相比较,锻压工艺的生产效率比较低,且坯料加工之后表面比较粗糙,需要进行剥皮加工之后才能进行挤压,因而降低了产品的成材率,提高了坯料的加工成本 因此,锻坏般只在生产高合金材料和大尺寸的挤压坏料方面得到了比较普遍的应用。
由于轧坯具有产址高、质量好的优点,并且其综合指标令人满意,因而成为中小型挤压机应用316不锈钢管为广泛的挤压坏料。但是,由于轧制加工时,在变形金属内部的应力状态条件不能适应高合金和低塑性材料产品加工的要求,并且对大挤压力的挤压机需要采用大型的专用开坯机供坏,而导致相对高的坏料加工成本。因此,限制了轧坏在高合金材料和大尺寸挤压坯料方面的应用。通常碳索钢、低合金钢以及合金钢和轴承钢的挤压都采用轧坏。
在不锈钢无缝钢管的生产过程中,坯料的成本占成品总成本的70%以上。因此,选用低工艺成本的管坯就成为降低产品总成本、提高市场竞争力的关键。
根据材料的性能以及其加工工艺的不同,用于生产不锈钢无缝钢管的挤压坯料般有以下儿种选择:轧坯、锻坏、连铸坯、模铸坯、离心浇注空心坯等。其中,轧坯和连铸圆坯般用于生产批量大、普通牌号钢种的管坯,而锻坯、模铸坯以及离心浇注空心圆坯则用作生产批量小、大直径或难变形高合金的管坏。
我国的挤压316不锈钢管生产技术的发展则有着很大的不同。我国的挤压不锈钢无缝钢管的生产起步于20世纪50年代,基本上与国外挤压不锈钢无缝钢管生产技术的发展同步。
当时,我国的家军工厂在1台改制的15001挤压机上开始了钢管挤压技术的探索,其研究的内容沙及到钢挤压工艺和设备的多项核心技术,并成功地挤压出我国的316不锈钢管一支不锈钢无缝钢管、球墨铸铁管以及异型材。但是由于当时我国的国情,终止了对钢管挤压技术的进一步研究,因此没能跟上国外挤压316不锈钢管生产技术发展的步伐。
1960年初,因为小直径不锈钢无缝钢管生产的需要,根据当时的条件,果用了二一辊斜轧穿孔加冷拔工艺,由鞍钢无缝钢管厂的$140mm自动轧管机组进行试制,但产品质量不理想。后来,上钢五厂在其所属的一家“弄堂小厂”的一台d30mm老式的小穿孔机上试验采用二辊斜轧穿孔加冷拔工艺(包括发明了冷拔316不锈钢管的润滑剂一“牛油石灰”荣获时任国防科工委主任聂荣臻元帅签署的发明证书,以及热穿孔316不锈钢管用MTZ合金顶头荣获冶金工业部鉴定证书),成功地生产出我国316不锈钢管批航空 工业用小直径不锈钢无缝钢管。在我国不锈钢无缝钢管生产的领域内,这一工艺一直延续至今,成为我国不锈钢无缝钢管生产的传统工艺。
20世纪60年代以后,随着国防工业和技术的发展,对金属材料的品种、质量都提出r更高的要求,热挤压工艺作为项新技术,得到了有关方面的重视,于是开始和德国、法国及日本进行技术交流,技术谈判后决定从德国引进两台31501管型材挤压机,其中一台尺7挤压社合金,安装在901厂。另一台用于挤压钢管,安装在长城钢厂,由于种种原因这台挤压机于70年代中期才建成投产。
上海异型钢管厂将台闲置多年的450t引伸机,改制成一台600t挤压机,解决了小规格异型材生产的难题。
1966年,上钢五厂等单位为了「试制GH39高温合金管和双金属管等军用产品,在松江有色金属加工厂”的15001有色金属挤压机上进行了热挤压高温合金管的试验研究
沈阳重型机器厂、上海重型机器厂和太原重型机器厂开始着手设计,制造35001. 25001. 16001 管韩型材挤压机
作为上海市基础工程重点项目,上银五厂利用台从捷克引进的4000锅妒封头专川水小机的七大部件,山上海市型机器1设计改造成为一台4000t卧式挤压机,川于1971年安装投产
1977年援助阿东巴尼业的35001齐民机和12001穿孔机设备,由沈用重型机器「设计制造成功,在上例E安装试车后国在上锅五试川,行取得经验另造食出口援阿
原国家科委、市金邵委托原钢铁研党总院组街1钢在1 1」海玻德研究所,南克明城璃厂等,开展钢市县玻璃向港制的试检研究工作
中国在的316不锈钢管1950年前后,现在辽宁鞍山钢铁集团无缝钢管厂在Φ140mm自动轧管机組上进行了不锈钢无缝钢管的试制。上海第五钢铁厂在其所属的上海冷拔钢管厂的一台老式的中30mm小型穿孔机上试制成功了18-8316不锈钢管,并且发明了316不锈钢管冷拔润滑剂牛油石灰”,生产出316不锈钢管批小口径航空用316不锈钢管。1963年,上钢五厂又建成了“Φ76mm穿孔机+冷拔冷轧机”小型不锈钢无缝钢管专业生产车间,并且和北京钢铁学院(现北京科技大学)、北京钢铁研究总院和本溪玻璃厂合作,通过大批量的试验,系统地研究了18-8型不锈钢的热穿孔和冷拔冷轧工艺,确定了合理的工艺参数,初步奠定了具有中国特色的316不锈钢管生产工艺路线。随后,成都无缝钢管厂在热皮尔格轧管机上成功地试制出大口径的不锈钢