不銹鋼是近代工業生產、科學技術和日常生活中不可缺少的材料。不銹(xiu)鋼的種類繁多,包括各種耐蝕不銹鋼、耐熱不銹鋼、抗氧化不銹鋼、無磁不銹鋼、無菌不銹鋼、沉淀(dian)硬(ying)化不銹鋼以及各種經濟不銹鋼等。與碳素鋼相比較,不銹鋼具有強度高、變形抗力大、加工溫度窄、塑性低等特點。因此,在20世紀50年代玻璃潤滑劑高速擠壓法問世之前,由于當時已有的無縫鋼管生產機組,如自動軋管機組、周期軋管機組、頂管機組以及三輥軋管機組等,無法滿足不銹鋼管產品的生產效率和經濟性等方面的要求,要么生產效率很低,且不能保證內外表面質量,即便是生產出制品,也很不經濟,導致一些具有很好使用價值的新型不銹鋼材料無法加工成鋼管和型材,從而限制了新型材料的使用和不銹鋼管(guan)生產的發展。
直至(zhi)20世紀玻璃潤(run)(run)滑劑高(gao)速擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法用于工(gong)業性生產(chan)后,世界上大部(bu)分(fen)制(zhi)(zhi)造(zao)銹鋼(gang)管(guan)的大公司都(dou)采(cai)用擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法來制(zhi)(zhi)造(zao)不(bu)(bu)銹鋼(gang)無(wu)縫鋼(gang)管(guan),由此(ci)證(zheng)明采(cai)用玻璃潤(run)(run)滑劑高(gao)速擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法能夠制(zhi)(zhi)造(zao)長而薄的不(bu)(bu)銹鋼(gang)無(wu)縫鋼(gang)管(guan),且其內外表(biao)面狀(zhuang)態良好。因此(ci),擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)法成為不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)生產(chan)的最佳選(xuan)擇。
日本是在早期(qi)就取得(de)“玻璃(li)潤滑劑高(gao)速(su)擠(ji)(ji)壓(ya)法”專利使用權(quan)(quan)的(de)國(guo)家之(zhi)一。1957年,神(shen)戶(hu)制鋼(gang)公(gong)司首先購買了(le)“玻璃(li)潤滑劑高(gao)速(su)擠(ji)(ji)壓(ya)法”專利權(quan)(quan);1959~1960年,住友(you)金屬工業公(gong)司、山(shan)陽(yang)特殊制鋼(gang)公(gong)司和八幡制鐵(tie)公(gong)司也(ye)先后(hou)開始(shi)采用于仁恩一賽(sai)茹爾內(nei)法生產熱擠(ji)(ji)壓(ya)不銹鋼(gang)管(guan)。
目前,日(ri)(ri)本(ben)(ben)使用擠(ji)(ji)壓不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)部門涉及(ji)到(dao)石油化(hua)學工(gong)(gong)業(ye)、化(hua)學藥品工(gong)(gong)業(ye)石油精制工(gong)(gong)業(ye)、纖維紡織工(gong)(gong)業(ye)、飲料工(gong)(gong)業(ye)、合(he)成肥料工(gong)(gong)業(ye)、火力發(fa)電(dian)工(gong)(gong)業(ye)以(yi)及(ji)原能工(gong)(gong)業(ye)等(deng)(deng)。在日(ri)(ri)本(ben)(ben)生產的(de)(de)擠(ji)(ji)壓不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)除(chu)了如表1-8所列出的(de)(de)典型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種之外(wai),還制造熱(re)加工(gong)(gong)困(kun)難(nan)的(de)(de)鋼(gang)(gang)和合(he)金(jin),例如合(he)金(jin)結構鋼(gang)(gang)、耐(nai)熱(re)鉻鋼(gang)(gang)、含5%~30%鉻的(de)(de)鐵基合(he)金(jin)、18-8不銹(xiu)鋼(gang)(gang)、25-20硅不銹(xiu)鋼(gang)(gang)、尼莫尼克耐(nai)熱(re)合(he)金(jin)以(yi)及(ji)鉬、鈦、鋯(gao)等(deng)(deng)金(jin)屬與合(he)金(jin)管(guan)(guan)(guan)等(deng)(deng)。
日本的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管生(sheng)產企業,在1957年引進玻璃潤滑(hua)劑擠(ji)壓法(fa)之前(qian),也是用二(er)輥斜軋(ya)穿孔的(de)(de)工藝生(sheng)產不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管,存在的(de)(de)問題是,一些極具使用價(jia)值的(de)(de)金(jin)屬及(ji)合金(jin)材料根本無法(fa)成型。即使對某些耐蝕和耐熱(re)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可以成型,也是表(biao)面缺陷很多,內外表(biao)面磨修量很大,成材率極低,很不(bu)經濟。而(er)采用熱(re)擠(ji)壓法(fa)之后,生(sheng)產的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管內表(biao)面不(bu)需(xu)磨光,外表(biao)面的(de)(de)磨光量也大大減少。
特別是熱(re)擠(ji)壓法生產(chan)的(de)(de)熱(re)擠(ji)壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)表面質量很高,并(bing)且(qie)具有良好的(de)(de)尺寸精(jing)(jing)度,在日本(ben)被稱為熱(re)精(jing)(jing)加工(gong)管(guan),在一(yi)些使(shi)用(yong)(yong)領域(yu),尤其是用(yong)(yong)作配管(guan)時(shi),可以取(qu)代冷(leng)(leng)精(jing)(jing)加工(gong)管(guan)。而(er)一(yi)些對加工(gong)精(jing)(jing)度有更高要求的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)領域(yu),采用(yong)(yong)擠(ji)壓鋼(gang)(gang)管(guan)作為半(ban)成品,供生產(chan)冷(leng)(leng)加工(gong)精(jing)(jing)管(guan)時(shi),可以選(xuan)擇更接近于最終成品尺寸的(de)(de)毛管(guan),縮短生產(chan)周期,降低(di)生產(chan)成本(ben)。熱(re)擠(ji)壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)這些優點早已得(de)到日本(ben)絕大部分不銹鋼(gang)(gang)管(guan)使(shi)用(yong)(yong)部門的(de)(de)公(gong)認。
據了(le)解,在擠壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)總量中,熱(re)擠壓(ya)成(cheng)品管(熱(re)精加工管)使用(yong)的(de)(de)數量,在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管總量中已占(zhan)有很大的(de)(de)比例(li)。據統計(ji),在美國的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)無(wu)縫鋼(gang)(gang)管的(de)(de)市(shi)場上(shang),熱(re)擠壓(ya)成(cheng)品管(熱(re)精加工管)所占(zhan)的(de)(de)市(shi)場比例(li)達67%以上(shang),而冷(leng)軋(ya) 冷拔管(guan)(guan)(冷精(jing)加(jia)工管(guan)(guan))占33%;最近(jin)建成(cheng)投產(chan)的烏克蘭 Centralis的4400噸擠(ji)(ji)壓(ya)機車間的產(chan)品中(zhong),熱擠(ji)(ji)壓(ya)成(cheng)品管(guan)(guan)占60%以(yi)(yi)上。尼科波爾南方鋼(gang)管(guan)(guan)廠于1961年投產(chan)的3臺擠(ji)(ji)壓(ya)機(1500噸、1650噸和3150噸配有(you)1000噸立式穿孔機、工頻感應加(jia)熱爐,采用玻璃潤滑(hua)劑,以(yi)(yi)最高(gao)(gao)擠(ji)(ji)壓(ya)速度(400mm/s)擠(ji)(ji)壓(ya)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)成(cheng)品管(guan)(guan)以(yi)(yi)及(ji)冷加(jia)工用毛管(guan)(guan),其規(gui)格為:外(wai)(wai)徑57~159mm,壁厚4.5~20.0mm,鋼(gang)種除(chu)300系(xi)列不(bu)銹(xiu)鋼(gang)之外(wai)(wai),還生產(chan) Cr25Ti、1Cr17Ni13Mo2Ti、1Cr18Ni12Si4TiAl、1Cr21Ni5Ti、Ni77TiAlB、0Cr18Ni28MoCuTi 等高(gao)(gao)合金鋼(gang)管(guan)(guan)壓(ya)力為。
美國的阿(a)勒格尼(ni)·盧德侖鋼(gang)(gang)鐵公(gong)司(si),采用(yong)一(yi)臺 1775噸的臥式(shi)擠(ji)壓機(ji),其主缸壓力(li)為1500噸,穿孔缸壓力(li)為 275噸 ,兩缸可以聯合施(shi)壓或(huo)單(dan)獨(du)施(shi)壓。配有1臺獨(du)立的立式(shi)穿孔機(ji),大規(gui)模生產擠(ji)壓不銹鋼(gang)(gang)管(guan)與耐熱鋼(gang)(gang)管(guan)以及異型材(cai)。
采(cai)用坯料的(de)外(wai)徑(jing)為(wei)(wei)155mm~178mm,直(zhi)(zhi)接穿(chuan)孔(kong)(kong)后內徑(jing)為(wei)(wei)50mm~105mm,長度(du)為(wei)(wei)150~600mm.用擴孔(kong)(kong)工藝時,預鉆孔(kong)(kong)直(zhi)(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)37mm~50mm。一般當壁厚大于(yu)5mm時采(cai)用穿(chuan)孔(kong)(kong)工藝;壁厚小(xiao)于(yu)5m且管徑(jing)小(xiao)于(yu)50mm時,采(cai)用擴孔(kong)(kong)工藝。坯料長度(du)與穿(chuan)孔(kong)(kong)直(zhi)(zhi)徑(jing)之比不(bu)超過8。擠壓出口速度(du)為(wei)(wei)0.25~0.75m/s(主柱塞速度(du)為(wei)(wei)80~300mm/s)。
生產的(de)鋼管規格為(wei)(wei)外徑50~100m,長度(du)3.6~13.5m。型材的(de)斷面積為(wei)(wei)300~1800mm2,長度(du)為(wei)(wei)3.6~18m。產量為(wei)(wei)25~30支/小時,
擠壓制品的(de)最薄壁厚(hou)為2.5mm。擠壓成品的(de)尺寸精度達到熱軋材的(de)精度,其中鋼管的(de)偏心(xin)度為平均(jun)壁厚(hou)的(de)±10%,直線度保持在(zai)±0.25mm/m內。
生產(chan)(chan)車間里(li)裝有(you)1臺100噸的(de)拉伸一扭轉(zhuan)矯直機,矯直型材的(de)斷面積達到3250mm2。生產(chan)(chan)的(de)產(chan)(chan)品品種有(you)1Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr25Ni20Si2等不銹鋼(gang)管和不等邊角鋼(gang)、槽鋼(gang)等型材。