冷拔钢管生产工艺浅析
冷拔钢管,冷轧钢管机组是用冷轧、冷拔或冷轧和冷拔相结合的冷加工方法生产管材的整套装备组合,是对热轧管材或焊接管进行深度加工的机组。
依据金属的加工性能、管材尺寸、质量要求以及投资和效益来选择不同的加工方法及相应的辅助工序。冷轧冷拔管的基本工序有:(1)管料供给,所用管料为热轧成品管或半成品管、挤压管以及焊接管;(2)管料准备,包括检查、打捆、酸洗、清洗、冲洗、中和、烘干、涂润滑剂等;(3)冷加工(冷轧或冷拔);(4)成品精整包括成品热处理、矫直、取样、切头尾、检查(人工检查和各种探伤)、水压试验、涂油、包装、入库等。不同的产品精整内容有所差异。
冷加工管机组生产特点是管料从投入到加工成成品通常要经过多次冷变形并产生加工硬化,因而整个生产过程由多个准备工序和变形工序组成,且具有往复循环的特点,因而工序多,生产周期长、金属消耗较大,生产效率较低,一般生产规模均不大。
在机组中同时配置冷拔和冷轧机有利于发挥它们各自的优点,特别是对生产不锈钢等高合金钢管和难变形的有色金属管更为合理和必要。冷拔机有单根和多根直条拔管机以及卷筒拔管机(见卷筒拔管)。单根冷拔时管材的长度达50m,卷筒拔管时长达几百米。冷拔机的吨位较小为30kN,较大为7000kN。常规冷轧管机有二辊式冷轧管机和多辊式冷轧管机两种。
高精度冷拔管固溶处理的作用
对于高精度冷拔管而言,固溶处理的3个要素是温度、保温时间和冷却速度。精密冷拔管固溶处理作用如下:
1:使高精度冷拔管组织和成分均匀一致,这对原料尤其重要,因为热轧管材各段的轧制温度和冷却速度不一样,造成组织结构不一致。在高温下原子活动加剧,σ相溶解,化学成分趋于均匀,快速冷却后就获得均匀的单相组织。
2:消除加工硬化,以利于继续冷加工。通过固溶处理,歪扭的晶格恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,内应力消除,钢丝抗拉强度下降,伸长率上升。
3:恢复高精度冷拔管固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使精密冷拔管耐蚀性能下降。固溶处理后精密冷拔管耐蚀性能恢复到较佳状态。
固溶温度主要根据化学成分确定。一般说来,合金元素种类多、含量高的牌号,固溶温度要相应提高。特别是锰、钼、镍、硅含量高的钢,只有提高固溶温度,使其充分溶解,才能达到软化效果。但稳定化钢,如高精度冷拔管,固溶温度高时稳定化元素的碳化物充分溶解于奥氏体中,在随后的冷却中会以Cr23C6的形态在晶界析出,造成晶间腐蚀。为使稳定化元素的碳化物(TiC和NbC)不分解、不固溶,一般采用下限固溶温度。