這里所指的不銹鋼管材加工成型,包括管材彎曲、旋壓、擴徑、減徑和拉拔等,并且不銹鋼管的材質僅僅限于標準的300和400系列不銹鋼。


1. 成型(xing)管材的(de)選擇(ze)


 成型之(zhi)前,首(shou)先要考慮的因素(su)之(zhi)一是對何種(zhong)形式(shi)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)材(cai)進(jin)行成型。也就是說,是對無(wu)縫鋼(gang)(gang)管(guan),還(huan)是焊接鋼(gang)(gang)管(guan)成型;是對拉拔鋼(gang)(gang)管(guan),還(huan)是熱處理的鋼(gang)(gang)管(guan)成型。


 一般來說,幾乎每一種標準牌號的不銹鋼都可用一種或幾種常見的加工方法制作不銹鋼管。這些加工方法有棒材穿孔、管坯擠壓和冷軋帶鋼焊接等加工方法。然而,各種生產方法的原材料利用率是各不相同的,而且這些方法或許可以互用,或許根本不能互用。然而,經過對每一種不銹鋼的分析,可以肯定地說,至少已經有三種以上的方法可以用來加工成型鋼管。至于每一種方法是如何成功地加工出不銹鋼管,則是一個不同的工藝問題。


 因(yin)此,可(ke)以肯定,采用(yong)一種(zhong)加工(gong)方式(shi),使用(yong)一種(zhong)成型設備是不(bu)可(ke)能加工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)出所有材質、類型或尺寸的(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan),也不(bu)可(ke)能同時加工(gong)生(sheng)產(chan)(chan)各種(zhong)性能的(de)(de)無縫或焊接鋼管(guan)。所以,生(sheng)產(chan)(chan)費用(yong)的(de)(de)估算(suan)不(bu)應該基于可(ke)能生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)不(bu)銹鋼管(guan)產(chan)(chan)品(pin)類型上,還必須考(kao)慮某種(zhong)鋼管(guan)生(sheng)產(chan)(chan)設備的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力和經濟效益(yi)。


 易(yi)切(qie)削牌號的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)以(yi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)成無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),它(ta)在尺(chi)寸方(fang)面采用(yong)擠壓的(de)(de)方(fang)法(fa)比穿孔方(fang)法(fa)更容易(yi)達到。另(ling)一(yi)方(fang)面,這(zhe)些鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種由于含有(you)(you)(you)非金(jin)屬夾雜物,是絕(jue)對不(bu)(bu)適宜采用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)式加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)。具有(you)(you)(you)強的(de)(de)空淬性,并有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)高碳含量的(de)(de)馬氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang) 20Cr13(420)和108Cr17(400C)型,可(ke)用(yong)來生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能生(sheng)產(chan)(chan)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),根(gen)據(ju)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li),10Cr17(430)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)既有(you)(you)(you)可(ke)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)成無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),也可(ke)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)為焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),或者(zhe)兩者(zhe)都(dou)不(bu)(bu)可(ke)能。有(you)(you)(you)些工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)不(bu)(bu)愿意加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)400鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。所(suo)以(yi),440鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)生(sheng)產(chan)(chan)無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),但(dan)不(bu)(bu)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)成焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan),這(zhe)是因(yin)為10Cr17(430)和16Cr25N(446)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在焊(han)接(jie)區(qu)域,有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)大(da)晶粒和脆化的(de)(de)趨勢(shi)。一(yi)般來說(shuo),普通(tong)的(de)(de)18-8期及其穩定化處理后的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都(dou)可(ke)以(yi)用(yong)來加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)制作(zuo)無(wu)(wu)縫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)或焊(han)接(jie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。像(xiang)沉(chen)淀硬化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)這(zhe)樣的(de)(de)許多非標(biao)準鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種,由于不(bu)(bu)是單相合(he)金(jin),因(yin)此它(ta)們往(wang)往(wang)不(bu)(bu)可(ke)能進行穿孔,就是擠壓成型也有(you)(you)(you)一(yi)些困難,但(dan)可(ke)用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)順(shun)利地加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)制作(zuo)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)外徑很(hen)大(da)或者(zhe)管(guan)(guan)壁(bi)較(jiao)(jiao)厚時,是不(bu)(bu)能用(yong)焊(han)接(jie)方(fang)法(fa)來加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)。



2. 不銹鋼鋼管(guan)的回火效應


  由于(yu)(yu)冷加工引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),就(jiu)意味著在隨(sui)(sui)后成型(xing)(xing)加工要進行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處理。所(suo)以回(hui)火(huo)(huo)(huo)對成型(xing)(xing)加工方(fang)法(fa)和(he)(he)費用(yong)有(you)(you)(you)著直接的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。人們(men)都(dou)知道,當金(jin)屬(shu)接近(jin)或(huo)低于(yu)(yu)室溫(wen)變形時(shi),就(jiu)會(hui)產生(sheng)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),使金(jin)屬(shu)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)和(he)(he)硬(ying)度(du)增(zeng)高。實際(ji)上(shang),并(bing)不是所(suo)有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)都(dou)能(neng)進行(xing)所(suo)希望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成型(xing)(xing)加工的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如鐵素(su)體400系列不銹(xiu)鋼(gang)管(guan),在冷加工時(shi),只(zhi)能(neng)有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形量,否則(ze)就(jiu)會(hui)發生(sheng)突(tu)然(ran)破壞或(huo)開裂。像10Cr17(430)和(he)(he)16Cr25N(446)不銹(xiu)鋼(gang)自身就(jiu)有(you)(you)(you)缺口敏(min)感性,因(yin)此它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)供貨狀態應為(wei)退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)狀態。當必(bi)須對它(ta)(ta)們(men)進行(xing)成型(xing)(xing)加工時(shi),必(bi)須進行(xing)回(hui)火(huo)(huo)(huo)處理。硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)馬氏體鋼(gang)也是以退(tui)(tui)火(huo)(huo)(huo)狀態供貨,否則(ze)這些鋼(gang)種(zhong)就(jiu)是以常(chang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)加固化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),或(huo)者以淬火(huo)(huo)(huo)加固化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態交(jiao)貨。然(ran)而奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)管(guan),它(ta)(ta)們(men)能(neng)在較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷加工硬(ying)度(du)范圍供貨。表5-2列出了與奧(ao)(ao)氏體300系列不銹(xiu)鋼(gang)各(ge)種(zhong)回(hui)火(huo)(huo)(huo)有(you)(you)(you)關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械性能(neng),并(bing)不是所(suo)有(you)(you)(you)尺寸和(he)(he)鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)在回(hui)火(huo)(huo)(huo)后都(dou)可(ke)以成型(xing)(xing)加工。然(ran)而,含合(he)金(jin)量較(jiao)(jiao)少的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)12Cr17Mn6Ni5N(201)、12Cr1Mn9Ni5(202)、12Cr17Ni7(301)、12Cr19Ni9(302)和(he)(he)06Cr19Nil0(304)鋼(gang)種(zhong)非常(chang)適合(he)于(yu)(yu)冷拔;對于(yu)(yu)合(he)金(jin)含量較(jiao)(jiao)高、冷加工硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)速(su)率低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong),并(bing)沒有(you)(you)(you)廣泛地用(yong)于(yu)(yu)生(sheng)產大(da)于(yu)(yu)1/2冷作硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)(huo)產品。10Cr18Ni12(305)、06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr19Ni13Mo3(317)和(he)(he)20Cr25Ni20(310)鋼(gang)屬(shu)于(yu)(yu)后一(yi)類。隨(sui)(sui)著鎳含量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,加工硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢就(jiu)會(hui)減(jian)輕。


 冷拔奧(ao)氏體不銹鋼管(guan)的性能,見表5-2。


表 2.jpg


 應該(gai)提及的(de)是(shi),一些非(fei)標準(zhun)鉻-錳(meng)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang),明(ming)顯地(di)擴(kuo)大(da)了(le)冷拔鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)加工范圍。


 圖5-45表示(shi)出,由大尺(chi)(chi)寸鋼(gang)管(guan)經冷拔加工成小直(zhi)徑鋼(gang)管(guan)的“回(hui)火-尺(chi)(chi)寸”的關系圖。小尺(chi)(chi)寸鋼(gang)管(guan)在加工生產(chan)時,這個規律可(ke)能有點變化。當生產(chan)大于退(tui)火硬度(du)的小尺(chi)(chi)寸鋼(gang)管(guan)時,特(te)別是希望有1/2冷硬性能時,就應該考慮用(yong)專門生產(chan)小尺(chi)(chi)寸不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的設(she)備。


圖 45.jpg


 由于(yu)原材料的(de)(de)利用率,即成(cheng)材率是一個必(bi)要的(de)(de)條(tiao)件,所(suo)以(yi)希望上述的(de)(de)基(ji)本知識有助(zhu)于(yu)提高(gao)管子的(de)(de)成(cheng)材率。


 在冷拔不銹鋼管(guan)加工時,必須考慮加工尺寸對鋼管生產的限制。由于加工的限制,潤滑劑性能和上述分析的內在因素,只有某些尺寸的不銹鋼管在各種回火狀態下是可以進行冷拔加工的。