不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。


1. 鋼管矯(jiao)直機


  不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)可(ke)在熱(re)狀態下或冷狀態下進行(xing),但一(yi)般多(duo)用冷矯(jiao)(jiao)。鋼(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)有機(ji)械壓(ya)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)和(he)張(zhang)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)等幾種(zhong)形(xing)式。壓(ya)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)結構簡單,但生產(chan)(chan)率(lv)(lv)低,需人工(gong)輔助(zhu)操作,矯(jiao)(jiao)直(zhi)質量(liang)不(bu)(bu)高,故一(yi)般作為鋼(gang)(gang)管初矯(jiao)(jiao)。張(zhang)力矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)是使鋼(gang)(gang)管在軸向力作用下產(chan)(chan)生-3%的拉伸變形(xing),而(er)使鋼(gang)(gang)管矯(jiao)(jiao)直(zhi),一(yi)般用來矯(jiao)(jiao)直(zhi)斷面形(xing)狀復(fu)雜的鋼(gang)(gang)管,這種(zhong)方法的生產(chan)(chan)率(lv)(lv)較(jiao)低。


  目前(qian)廣泛采用的(de)(de)(de)是斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)效革高、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效果好,不僅使銷管(guan)(guan)的(de)(de)(de)彎(wan)曲得到,廣來(lai)用等(deng)鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)精國度。但(dan)斜(xie)程矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)對鋼管(guan)(guan)的(de)(de)(de)端部彎(wan)曲(鵝頭彎(wan))矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)效得到理(li)想,通(tong)常(chang)需用壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)進行端部的(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)。


  斜輥(gun)矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)矯直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)排(pai)列形式(shi)如圖11-1所(suo)示,圖中(a)、(c)、(e)為矯直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)交(jiao)錯布(bu)置(zhi)的矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),矯后加工硬化程度小(xiao),中間壓下輥(gun)可給予較(jiao)大壓下提高矯直(zhi)(zhi)(zhi)效果,適(shi)于小(xiao)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)高強度和(he)高彈性(xing)管材(cai)的矯直(zhi)(zhi)(zhi)。圖中(b)、(d)為矯直(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)相對布(bu)置(zhi)的矯直(zhi)(zhi)(zhi)機(ji),主(zhu)要用于大中口(kou)徑(jing)管材(cai)和(he)高強度套(tao)管的矯直(zhi)(zhi)(zhi),因而矯直(zhi)(zhi)(zhi)時(shi)不(bu)壓扁管材(cai)的橫斷面。


圖 1.jpg


  常(chang)用(yong)(yong)的斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)有五輥(gun)(gun)(gun)和七輥(gun)(gun)(gun)等形式。七輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)的結構比較簡單,因此應用(yong)(yong)最(zui)廣,按其配輥(gun)(gun)(gun)方案不同,七輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)又(you)分為2-2-2-1型(xing)、1-2-1-2-1型(xing)和3-1-3型(xing)等幾種。目前,使用(yong)(yong)最(zui)多(duo)的是2-2-2-1型(xing),它(ta)具有六(liu)個主(zhu)動輥(gun)(gun)(gun)和一個被動輥(gun)(gun)(gun),主(zhu)要用(yong)(yong)于小口徑薄壁管(guan)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)(yong)于端部不加厚(hou)(hou)的石油(you)(you)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),它(ta)不僅可以(yi)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管(guan),而且還可以(yi)對σs達1200MPa的套(tao)管(guan)進行定徑。1-2-1-2-1型(xing)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)多(duo)用(yong)(yong)于矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)端部加厚(hou)(hou)的石油(you)(you)管(guan)。


鋼管(guan)由彎到直的矯(jiao)(jiao)直過(guo)程實際上是一個彈塑性變形過(guo)程,而變形力必須達到或(huo)超過(guo)鋼管(guan)的屈(qu)服強度才能產(chan)生塑性變形。在熱處理線(xian)上矯(jiao)(jiao)直機通常布置(zhi)在回(hui)火爐(lu)后(hou)面,不銹鋼管(guan)出回(hui)火爐(lu)后(hou),溫(wen)度略加調整即進行矯(jiao)(jiao)直,稱之為“熱矯(jiao)(jiao)”或(huo)“溫(wen)矯(jiao)(jiao)”。



2. 矯直機的(de)參數確定


  對(dui)斜(xie)輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)而(er)(er)言,不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)只有在(zai)彎(wan)曲(qu)(qu)及壓扁的條(tiao)件下(xia)才(cai)能(neng)達(da)到矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效(xiao)果(guo)。影響鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質量的參數(shu)為各輥(gun)(gun)(gun)(gun)的壓下(xia)量、下(xia)中(zhong)間輥(gun)(gun)(gun)(gun)的撓度(du)、矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的鋼(gang)(gang)種(zhong)、規格(ge)及矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)速度(du)等(deng)。矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)形為近似(si)雙曲(qu)(qu)線(xian)型(xing),矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)和(he)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)線(xian)相交(jiao)(jiao)成(cheng)(cheng)一個交(jiao)(jiao)角(jiao),所(suo)以(yi)當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)后(hou),管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)子被矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)帶(dai)動(dong)產(chan)生螺旋運動(dong)同(tong)時作多(duo)次縱向(xiang)反復彎(wan)曲(qu)(qu),因而(er)(er)形成(cheng)(cheng)了一般矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)所(suo)不能(neng)實現的鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)對(dui)稱(cheng)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可以(yi)利用輥(gun)(gun)(gun)(gun)型(xing)的特點,調(diao)整矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)上、下(xia)間距,消除鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的橢圓度(du)。由于矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過程是連續的故具有較高的生產(chan)率。矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)軸(zhou)線(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)軸(zhou)線(xian)的傾(qing)角(jiao)多(duo)在(zai)24°~25°間變化,在(zai)實際生產(chan)中(zhong)多(duo)采用一種(zhong)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)輥(gun)(gun)(gun)(gun)型(xing),通過改變矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)辦法來(lai)完成(cheng)(cheng)不同(tong)尺寸(cun)規格(ge)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)尺寸(cun)與(yu)輥(gun)(gun)(gun)(gun)傾(qing)角(jiao)的關系如表11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)(bu)(bu)同規格的(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼管應有不(bu)(bu)(bu)同的(de)矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du)(du),其大(da)小取決于機組的(de)產量(liang)、設(she)備能力(li)和(he)矯(jiao)直(zhi)質量(liang)。隨著軋制速(su)度(du)(du)的(de)提(ti)高,矯(jiao)直(zhi)速(su)度(du)(du)也在不(bu)(bu)(bu)斷提(ti)高。


  鋼的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)隨溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高而降低,而不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼種(zhong)同(tong)(tong)一(yi)溫度(du)(du)(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)(du)(du)差別(bie)(bie)也(ye)較(jiao)大(da),所(suo)以,在調整矯(jiao)直(zhi)機時,各輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)中下(xia)(xia)(xia)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)撓(nao)(nao)度(du)(du)(du)(du)因(yin)(yin)(yin)鋼種(zhong)及(ji)(ji)(ji)矯(jiao)直(zhi)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)而有(you)所(suo)區別(bie)(bie)。例(li)如:Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)同(tong)(tong)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)相比,由于(yu)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong),因(yin)(yin)(yin)此(ci),Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)中下(xia)(xia)(xia)輥(gun)的(de)(de)(de)(de)(de)撓(nao)(nao)度(du)(du)(du)(du)要大(da)于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼種(zhong)。同(tong)(tong)樣,低溫或冷矯(jiao)時壓(ya)下(xia)(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)撓(nao)(nao)度(du)(du)(du)(du)要大(da)于(yu)“熱矯(jiao)”。也(ye)就是(shi)說(shuo),鋼種(zhong)、矯(jiao)直(zhi)溫度(du)(du)(du)(du)是(shi)調整矯(jiao)直(zhi)機參數的(de)(de)(de)(de)(de)重要依(yi)據。此(ci)外(wai),不銹(xiu)鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)規格(ge)也(ye)是(shi)需要考慮的(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)(yin)(yin)素,通常的(de)(de)(de)(de)(de)做法(fa)是(shi)隨著(zhu)規格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)小壓(ya)下(xia)(xia)(xia)量(liang)(liang)及(ji)(ji)(ji)撓(nao)(nao)度(du)(du)(du)(du)加大(da)。矯(jiao)直(zhi)速度(du)(du)(du)(du)隨著(zhu)鋼管(guan)規格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)而降低。


  另外,各輥(gun)(gun)的(de)(de)壓(ya)下量是(shi)不同的(de)(de)、對(dui)六輥(gun)(gun)橋直機而言,前、后輥(gun)(gun)的(de)(de)壓(ya)下量遠小于(yu)中間輥(gun)(gun)。同樣,鋼(gang)管與矯正(zheng)輥(gun)(gun)的(de)(de)接觸弧線長度要合(he)適(shi)、按1/2-3/4銀長進行調整,中輥(gun)(gun)取(qu)上限,前、后看取(qu)下限。


  總之,影(ying)響不(bu)銹鋼管矯直的因素(su)是多方(fang)面的,在實際(ji)應用中(zhong)要反復試驗(yan)以取(qu)得(de)寶貴(gui)的實踐(jian)經驗(yan)、并達到預期的效(xiao)果。


不銹鋼管橋直后會出(chu)現以(yi)下(xia)的問(wen)題:


  a. 矯(jiao)(jiao)(jiao)直后彎曲度(du)(du)及橢圓度(du)(du)達(da)不(bu)到要求,產生(sheng)的原因(yin)和可采取的措施有鋼(gang)管矯(jiao)(jiao)(jiao)直前的彎曲度(du)(du)及橢圓度(du)(du)過(guo)大,超過(guo)了(le)矯(jiao)(jiao)(jiao)直機的能力,可以重復矯(jiao)(jiao)(jiao)直;矯(jiao)(jiao)(jiao)直輥(gun)的壓(ya)下(xia)量(liang)及撓度(du)(du)小,可適當增加壓(ya)下(xia)量(liang)或者撓度(du)(du)等;


  b. 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表面出現螺旋壓痕或“矯(jiao)凹”現象,這是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)端(duan)部與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表面接(jie)觸所致,產生的(de)原因是矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)中(zhong)心(xin)線與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)中(zhong)心(xin)線不(bu)(bu)一致,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)偏向一側,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)與矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)接(jie)觸弧過(guo)大、使矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)端(duan)部與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)接(jie)觸、可(ke)通過(guo)調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)的(de)角度使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)“對中(zhong)”、接(jie)觸弧長度合理;


  c. 不銹(xiu)鋼管“矯方(fang)”,即不銹(xiu)鋼管矯直后其截面不是圓形,而是呈(cheng)“方(fang)形”,產生的原因(yin)是壓(ya)下量過大造成的,減(jian)少中間上輥的壓(ya)下量即可(ke)解(jie)決“矯方(fang)”現象(xiang)。