不锈钢冷轧管的生产工艺及如何利用不锈钢管坯的塑性提高生产效率

2022-04-18 18:32:02

冷轧后，不锈钢管坯可获得尺寸准确、内外表面质量高、机械性能高的不锈钢管。还可生产小直径不锈钢薄壁管（直径可小至8~15mm，壁厚可薄至0.025mm）和各种不锈钢异型管

冷轧不锈钢管时，伸长系数可高达8~12，每次拉伸的最大值不超过2.0（一般为1.5~1.8）。因此，冷轧可以节省许多中间工序（退火、酸洗、矫直等），节省大量金属，为生产低塑性不锈钢管和合金管创造了可能。冷轧法可以降低生产成本，改善工作条件，减少人工操作，促进生产机械化。冷轧不锈钢管的生产在国内外得到了大力发展。然而，冷轧机结构复杂，维护麻烦，刀具制造复杂且昂贵，更换刀具（更换孔型和型芯）耗时且生产率低

普通的双辊冷轧管是在带有可移动工作台的专用轧机上进行的。该轧机的主要工具是一对槽辊和锥形芯

在两个辊的圆周上有一个具有可变截面的半圆形轧制槽。轧制槽最宽部分的直径与不锈钢管坯的直径几乎相同，最窄部分与成品不锈钢管的直径相同。滚动槽固定在轧辊槽内，两个滚动槽形成圆孔型

当底座沿直线来回移动并带动轧辊摆动时，圆孔直径周期性变化。当机架移动到辊位（最左边）时，圆孔直径最大；当底座移动到锥形芯头（最右边）的位置时，其直径最小。圆孔直径的变化是渐进的，与底座的运动密切配合

圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔型圆孔。当底座移动时，环形孔型也会随着轧辊的摆动而有规律地改变其内径和外径

在轧制过程中，当底座向右移动时，芯头和芯杆连同套在其上的不锈钢管坯由一个特殊机构绕其自身轴线以一定角度旋转；当机座移动到最左侧位置时，不锈钢管坯由另一个特殊机构向前送一段距离（送料）。这两个动作只能间隔分开进行，不能同时进行

冷轧过程如下：不锈钢管坯套在芯杆上，安装芯头，不锈钢管坯后端固定在专用装置中，前端引入孔型。当底座位于最左侧（原始位置）时，不锈钢管坯向前发送一定距离。当底座向右移动时，辊压缩不锈钢管坯。当底座到达最右边的位置时，使用特殊的机构使芯杆、芯头和管道绕各自的轴线旋转60~90°，然后底座再次向左移动；此时，轧辊对新轧制的不锈钢管进行另一次精轧；当底座到达最左侧位置时，不锈钢管坯被送入另一段，然后底座再次开始向右移动；这样，不锈钢管坯的外径可以减小，壁厚可以减薄，长度可以增加

大多数有色金属和合金可以通过冷轧生产薄壁管，尤其是不锈钢管和塑性较差的合金，如铜和硬铝，冷轧薄壁管的生产更为有利。不锈钢冷轧管坯一般是挤压不锈钢管坯。对于某些合金，如硬铝的不锈钢管坯，冷轧前需要退火，而其他合金不需要退火

冷轧不锈钢管坯应平直，内径公差不应超过-0.2~+0.5mm；必须清除表面氧化物或污垢。滚压前，应将乳液注入管内，以减少芯部和管之间的摩擦，使喂料更容易。在轧制过程中，油泵将乳液（20%乳液和80%水）连续喷洒到轧制区域，以减少摩擦和冷却工具。轧制不锈钢管表面经常出现可见的波纹，这是焊道对金属周期性作用的结果。较大的进给量、较大的延伸系数1和刀具磨损会增加波纹。因此，成品轧管的送料量小于冷轧中间坯料的送料量。小进给量也可以降低不锈钢管的椭圆度和壁厚不均匀性

轧制塑性好的金属时，使用小进给量轧制时，轧机每分钟的往复行程数比轧制塑性差的合金时多。正确选择给料量和轧机冲程数具有重要意义，因为它们决定了管磨机的生产率

为了提高冷轧机的生产率，有必要使用较长的钢坯，并充分利用不锈钢管的塑性。近年来，为了提高冷轧机的生产率，采用了多管轧制。在国外，有同时轧制四根不锈钢管的冷轧机。美国的一家冷轧厂可以生产114.3×12.7mm的连铸不锈钢管坯，轧制成50.8×2.28mm的管材。西德某轧管机往复式冲程达到70～220次/min；不锈钢管的出口速度可达到10-19 M/s。此外，为了满足大直径薄壁管的需要，采用了三辊交叉轧制冷轧管的方法。