擠壓不銹鋼管和軋制不銹鋼管一樣,在擠壓后還要經過冷卻、矯直、切管、修磨等一系列的精整工序和檢驗、測試工序,才能成為商品管。擠壓鋼管精整工藝的特點是,由于擠壓不銹鋼(gang)管(guan)在熱擠壓時采用了玻璃潤滑劑,因而膜,影響的鋼管內外表面上形成了一層0.05~0.15mm厚的堅硬的玻璃潤滑劑薄膜,影響了擠壓后進一步的加工和使用,因此必須首先應予以清除。


  從擠壓不銹鋼管表面上清除玻璃潤滑劑是一個困難而又昂貴的工序。因此,從開始采用玻璃潤滑劑起就將不銹鋼管表面玻璃潤滑劑的去除作為一個重要的研究課意,試驗通過玻璃潤滑劑成分的調整來加大玻璃潤滑劑和鋼管膨脹系數的差異。在不銹鋼管擠壓后淬水冷卻時,使表面的玻璃潤滑劑實現自動剝落。這一研究雖然取得一定的成果,但尚未達到徹底清除不銹鋼管表面殘余玻璃潤滑劑的目的。


 進一步(bu)清除(chu)鋼管表面玻璃潤滑劑(ji)的方法有機械法和化學(xue)法兩種。


1. 機(ji)械法(fa)-噴丸處理


  采用噴丸處(chu)理來清除擠壓不銹鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑的方法是一種比較經濟的方法。


  噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)處(chu)理設備(bei)的(de)結構基本上有(you)兩種形式:一種是(shi)用壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)使鐵(tie)丸(wan)(wan)流動,并通過噴(pen)(pen)嘴將(jiang)鐵(tie)丸(wan)(wan)噴(pen)(pen)向被加工不(bu)銹鋼(gang)(gang)管的(de)表面(mian),實(shi)現對(dui)鋼(gang)(gang)管的(de)表面(mian)處(chu)理;另一種是(shi)噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)設備(bei)有(you)一個離(li)心裝置(zhi),依靠離(li)心力(li)將(jiang)鐵(tie)丸(wan)(wan)摔(shuai)向鋼(gang)(gang)管表面(mian),實(shi)現對(dui)鋼(gang)(gang)管的(de)表面(mian)處(chu)理。


  為(wei)了清(qing)理不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管內(nei)表(biao)面殘(can)留的(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑,在鋼(gang)(gang)(gang)管內(nei)表(biao)面引(yin)入在壓力作(zuo)用下供給(gei)鐵(tie)丸(wan)(wan)的(de)帶(dai)噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)軟管。通(tong)過一(yi)次噴(pen)(pen)吹(chui)即能將鋼(gang)(gang)(gang)管內(nei)表(biao)面殘(can)留的(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑清(qing)除(chu)。此時(shi),在鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)另一(yi)端設(she)有強力抽丸(wan)(wan)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。日(ri)本神戶(Kobe)公司的(de)噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)設(she)備長約10m,設(she)有單獨傳動提供鐵(tie)丸(wan)(wan)的(de)8個噴(pen)(pen)嘴(zui)。鐵(tie)丸(wan)(wan)是(shi)反復循環使用的(de),直徑為(wei)1mm.噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)過程(cheng)借助于傾斜布置(zhi)的(de)道(dao),鋼(gang)(gang)(gang)管一(yi)邊移動,一(yi)邊旋(xuan)轉(zhuan)。噴(pen)(pen)丸(wan)(wan)機的(de)工作(zuo)空(kong)間是(shi)完全密封的(de),并且,為(wei)了排出玻璃塵(chen)埃,設(she)有強力抽風(feng)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。


  美(mei)國 Amerex 擠壓不銹(xiu)鋼(gang)管廠的噴丸(wan)機,噴丸(wan)處理(li)鋼(gang)管的最大直徑為28.6mm采用的丸(wan)粒有兩種,一種是帶尖棱角(jiao)的,另一種是圓(yuan)滑(hua)無棱的。現場(chang)所見,丸(wan)粒袋裝外購。根據現場(chang)工程師介紹(shao),丸(wan)粒也(ye)有用細鋼(gang)絲(si)切成的。


  當被(bei)擠壓制品表(biao)面(mian)上(shang)的(de)(de)玻(bo)璃潤滑劑薄膜層的(de)(de)厚度不超過0.05mm時,對于管(guan)和空(kong)心型材(cai)外表(biao)面(mian)的(de)(de)清(qing)理,采用在(zai)輥(gun)道架上(shang),將型材(cai)或不銹鋼管(guan)引(yin)至(zhi)砂流或者鐵丸流的(de)(de)下面(mian),使(shi)噴嘴可以從四面(mian)八方朝著擠壓制品的(de)(de)外表(biao)面(mian)進(jin)行(xing)噴丸清(qing)理。


  對于擠壓(ya)制(zhi)品表(biao)內表(biao)面(mian)(mian)(mian)進(jin)行清理(li)殘(can)留玻璃潤滑劑薄膜時發現,當用帶有(you)砂子(zi)或鐵(tie)丸(wan)的空氣(qi)流從(cong)鋼管的內表(biao)面(mian)(mian)(mian)噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)(chui)時,玻璃薄膜去除很慢,并且(qie)(qie)沿著(zhu)的鋼管的長度和方(fang)向(xiang)上(shang)玻璃膜去除很不均勻。引入加速度噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)(chui)帶有(you)砂子(zi)或鐵(tie)丸(wan)氣(qi)流進(jin)行清理(li),可在鋼管長度方(fang)面(mian)(mian)(mian)的橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)上(shang),形成帶砂子(zi)或鐵(tie)丸(wan)的高壓(ya)空氣(qi)流忽(hu)大(da)忽(hu)小(xiao)變化的旋風式噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)(chui),并且(qie)(qie)使噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)(chui)過程沿著(zhu)鋼管的長度方(fang)向(xiang)往復來(lai)回地運動,可以獲得(de)較好的噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)(chui)效果(圖2-45)。


圖 2-45 鋼管的表面清除玻璃潤滑劑的噴吹裝置.jpg


2. 化學方法-堿酸洗處理


 擠壓不(bu)銹鋼管內外表(biao)面(mian)殘(can)留的(de)(de)玻璃潤滑劑具有(you)很大的(de)(de)化(hua)學穩(wen)定性(xing),因此需(xu)采(cai)用(yong)堿溶(rong)液或(huo)包含有(you)氫(qing)氟酸的(de)(de)堿溶(rong)液來清(qing)除。堿與二氧化(hua)硅或(huo)其(qi)他不(bu)溶(rong)解的(de)(de)硅酸鹽玻璃反應形成(cheng)可溶(rong)解的(de)(de)堿金屬硅酸鹽,其(qi)化(hua)學反應式如下(xia):


   SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O


氫(qing)氟(fu)酸與二氧化硅的化學反應式為:


   SiO2+4HF→SiF4+2H2O


 不銹鋼管(guan)(guan)的(de)堿酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)(xi)制度(du)如下:首先,將鋼管(guan)(guan)放在(zai)熔(rong)(rong)融堿內處理(li),然后在(zai)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)(xi)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)(xi)。鋼管(guan)(guan)在(zai)熔(rong)(rong)融堿中(zhong)(zhong)(zhong)處理(li)之前(qian),要先在(zai)煤氣爐中(zhong)(zhong)(zhong)加熱(re)至150~200℃,以防止鋼管(guan)(guan)浸入(ru)時(shi)熔(rong)(rong)融堿被冷(leng)(leng)卻。鋼管(guan)(guan)在(zai)溫(wen)(wen)度(du)為480℃的(de)熔(rong)(rong)融堿槽(cao)內處理(li)20min,在(zai)冷(leng)(leng)水(shui)槽(cao)內冷(leng)(leng)卻6min.在(zai)溫(wen)(wen)度(du)為60℃的(de)5%~8%硫酸(suan)(suan)溶液內中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)10min,冷(leng)(leng)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)(xi)滌(di)5min.在(zai)硝酸(suan)(suan)(12%~16%)和(he)氫氟酸(suan)(suan)(4%~8%)溶液中(zhong)(zhong)(zhong),溫(wen)(wen)度(du)為60℃時(shi),酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)(xi)30min.用壓力為0.5MPa的(de)冷(leng)(leng)水(shui)沖洗(xi)(xi)(xi)(xi)1min.用冷(leng)(leng)水(shui)充(chong)分(fen)洗(xi)(xi)(xi)(xi)滌(di)3次(ci),每次(ci)5min.在(zai)10%~15%硝酸(suan)(suan)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)(溫(wen)(wen)度(du)為50℃)鈍(dun)化15min.先用冷(leng)(leng)水(shui),后用熱(re)水(shui)(60℃)分(fen)別洗(xi)(xi)(xi)(xi)滌(di)2次(ci),每次(ci)5min。


 堿酸(suan)洗可清除(chu)擠壓制品上(shang)的(de)玻璃(li)(li)膜(mo),特別(bie)是在其厚度不(bu)一致時。存在于制品上(shang)的(de)玻璃(li)(li)液和厚的(de)玻璃(li)(li)層,可以在幾次堿酸(suan)洗后被清除(chu)。由于腐(fu)蝕物的(de)存在而使化學反應速度減慢,因此可能會(hui)增加個別(bie)工序的(de)持(chi)續時間(jian)。


 擠壓制(zhi)品(pin)的堿酸洗會使鋼管表面(mian)的粗(cu)糙度有一些(xie)降(jiang)低(di),特別是(shi)碳素鋼和合金鋼制(zhi)品(pin)。因此此法可應用(yong)在對表面(mian)光潔度有較高要求的產品(pin)的生產中。


  瑞典山特維克公司不銹鋼管表面殘留玻璃潤滑劑的堿酸洗工藝如下: NaOH+NaCO3堿洗:溫(wen)度500℃, 時間10~12min,水中(zhong)清洗5min; H2SO4酸洗:20%硫(liu)酸溶液中(zhong)酸洗5min,5%~20% HNO3+3% HF 酸洗5min,水中清洗。


  尼科波爾南方鋼管廠的堿酸洗工藝如下:堿洗:60%~70%NaOH+25%~30%NaNO3+≤5% NaCl2,溫度(du)420~450℃,時間30~50min,冷水沖(chong)洗(xi);酸洗(xi):1.68%H2SO4+2%~3% NaCl+H2O余量,溫度50~60℃,水(5~10大(da)氣(qi)壓)沖洗,時(shi)間3~5min;酸洗:20% HF+8% HNO3+H2O余量,時間10min;壓水(shui)(shui)沖洗,熱水(shui)(shui)清洗。


  美國Amerex 公司擠壓不銹鋼管廠去除擠壓鋼管表面殘留玻璃潤滑劑采用“噴砂+酸洗”工藝。對于一般的鋼種僅進行噴丸處理,對于不銹鋼管則在噴丸處理之后,還必須進行酸洗。經噴丸處理之后的鋼管表面殘留的玻璃潤滑劑薄已經處于疏松狀態,酸洗時極易清除。其“機械處理+化學處理”的工藝如下:不銹鋼管內外表面經噴丸處理后,在20%HNO3+3%HF+H2O的混合酸溶液中酸洗后,在清水中洗滌干凈。