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. 鋼管矯直機(ji)


  不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)可(ke)在熱狀(zhuang)態(tai)下或冷狀(zhuang)態(tai)下進(jin)行,但(dan)一般多用冷矯(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)有機(ji)械壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)、斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)和張力矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)等幾種(zhong)形式。壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)結構簡單,但(dan)生產率低,需人工(gong)輔(fu)助操作,矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)質量(liang)不高,故一般作為鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)初矯(jiao)(jiao)(jiao)。張力矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)是使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)在軸(zhou)向力作用下產生-3%的(de)(de)拉伸變形,而(er)使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi),一般用來(lai)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)斷(duan)面形狀(zhuang)復雜的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan),這種(zhong)方法的(de)(de)生產率較(jiao)低。


  目前廣泛(fan)采用(yong)的是(shi)斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji),斜輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)效(xiao)革高、矯(jiao)(jiao)(jiao)直效(xiao)果好,不(bu)僅使(shi)銷管的彎(wan)曲得(de)到,廣來用(yong)等鋼管的精國度(du)。但斜程矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)對鋼管的端(duan)部(bu)彎(wan)曲(鵝頭彎(wan))矯(jiao)(jiao)(jiao)直效(xiao)得(de)到理想,通常(chang)需用(yong)壓力矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)進(jin)行端(duan)部(bu)的矯(jiao)(jiao)(jiao)直。


  斜輥(gun)(gun)(gun)(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)排(pai)列(lie)形式如圖11-1所(suo)示,圖中(a)、(c)、(e)為(wei)(wei)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)交(jiao)錯布置(zhi)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji),矯(jiao)(jiao)后加工硬化程度(du)小,中間(jian)壓(ya)下(xia)輥(gun)(gun)(gun)(gun)可給予較(jiao)大(da)壓(ya)下(xia)提(ti)高矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)效果(guo),適于小直(zhi)(zhi)徑高強度(du)和高彈性管(guan)(guan)(guan)材(cai)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)。圖中(b)、(d)為(wei)(wei)矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)輥(gun)(gun)(gun)(gun)相對布置(zhi)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)機(ji),主(zhu)要(yao)用于大(da)中口徑管(guan)(guan)(guan)材(cai)和高強度(du)套管(guan)(guan)(guan)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi),因(yin)而矯(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)時不壓(ya)扁管(guan)(guan)(guan)材(cai)的橫斷(duan)面。


圖 1.jpg


  常用的(de)斜(xie)輥(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機有五輥(gun)(gun)和(he)七(qi)輥(gun)(gun)等形(xing)式。七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機的(de)結構比較簡單,因此應用最廣,按其配輥(gun)(gun)方案不同,七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機又(you)分為2-2-2-1型、1-2-1-2-1型和(he)3-1-3型等幾種。目前,使用最多(duo)的(de)是2-2-2-1型,它(ta)具有六個主(zhu)動輥(gun)(gun)和(he)一個被(bei)動輥(gun)(gun),主(zhu)要用于小口徑薄壁管(guan)的(de)矯(jiao)直(zhi)(zhi)。3-1-3型斜(xie)輥(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機多(duo)用于端(duan)部不加厚(hou)的(de)石油(you)管(guan)矯(jiao)直(zhi)(zhi),它(ta)不僅可以矯(jiao)直(zhi)(zhi)鋼管(guan),而(er)且還可以對σs達1200MPa的(de)套管(guan)進行定徑。1-2-1-2-1型斜(xie)輥(gun)(gun)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機多(duo)用于矯(jiao)直(zhi)(zhi)端(duan)部加厚(hou)的(de)石油(you)管(guan)。


鋼管由彎到(dao)直(zhi)的矯(jiao)(jiao)直(zhi)過程(cheng)實(shi)際上(shang)是一個彈塑(su)性變(bian)形過程(cheng),而變(bian)形力(li)必須達到(dao)或超過鋼管的屈服強度(du)(du)才(cai)能產生塑(su)性變(bian)形。在熱處理(li)線上(shang)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機(ji)通(tong)常布置(zhi)在回(hui)火爐后(hou)面,不銹鋼管出回(hui)火爐后(hou),溫度(du)(du)略加(jia)調整即(ji)進行矯(jiao)(jiao)直(zhi),稱之為(wei)“熱矯(jiao)(jiao)”或“溫矯(jiao)(jiao)”。



2. 矯直機的(de)參數確定


  對(dui)斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)而(er)言,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)只有在(zai)彎曲(qu)及(ji)壓扁(bian)的(de)(de)(de)條件下(xia)才能達(da)到矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果。影響鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)(de)參數為各輥(gun)的(de)(de)(de)壓下(xia)量、下(xia)中間(jian)(jian)輥(gun)的(de)(de)(de)撓度、矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫度、鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)、規格(ge)及(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)速度等。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)形為近似雙曲(qu)線(xian)(xian)(xian)型(xing),矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)和鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)線(xian)(xian)(xian)相交(jiao)成一(yi)個(ge)交(jiao)角,所(suo)(suo)以(yi)當鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)進入矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)后,管(guan)(guan)(guan)子(zi)被(bei)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)帶動(dong)產(chan)生(sheng)螺旋運動(dong)同(tong)時作多次縱向反復彎曲(qu),因而(er)形成了一(yi)般矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機(ji)所(suo)(suo)不(bu)能實現的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)向對(dui)稱矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可(ke)以(yi)利(li)用(yong)輥(gun)型(xing)的(de)(de)(de)特點,調整矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)上、下(xia)間(jian)(jian)距,消除鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)橢圓度。由于(yu)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過程是連(lian)續的(de)(de)(de)故(gu)具有較高的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)率。矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)軸(zhou)(zhou)(zhou)線(xian)(xian)(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)傾角多在(zai)24°~25°間(jian)(jian)變化,在(zai)實際(ji)生(sheng)產(chan)中多采用(yong)一(yi)種(zhong)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)輥(gun)型(xing),通過改變矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥(gun)傾角辦法來完成不(bu)同(tong)尺寸規格(ge)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)矯(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)尺寸與(yu)輥(gun)傾角的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)如表11-1所(suo)(suo)示(shi)。


表 1.jpg


  不同(tong)規格(ge)的不銹(xiu)鋼管應有不同(tong)的矯直速(su)度(du)(du),其大小取決于機組的產(chan)量(liang)、設備能力和矯直質量(liang)。隨著軋制速(su)度(du)(du)的提高(gao),矯直速(su)度(du)(du)也在(zai)不斷提高(gao)。


  鋼的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)隨溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)提高而(er)降低(di),而(er)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)鋼種(zhong)(zhong)(zhong)同(tong)(tong)(tong)一溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)時強(qiang)度(du)(du)(du)(du)差別也(ye)較大,所(suo)以,在調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)時,各(ge)輥的(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)因鋼種(zhong)(zhong)(zhong)及(ji)矯(jiao)(jiao)(jiao)直溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)(tong)而(er)有(you)所(suo)區別。例如:Mn系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong)同(tong)(tong)(tong)Cr-Mo系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong)相比,由于Cr-Mo系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于Mn系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong),因此,Cr-Mo系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)要大于Mn系(xi)列鋼種(zhong)(zhong)(zhong)。同(tong)(tong)(tong)樣,低(di)溫(wen)(wen)(wen)或冷矯(jiao)(jiao)(jiao)時壓(ya)下(xia)量(liang)及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)要大于“熱矯(jiao)(jiao)(jiao)”。也(ye)就(jiu)是(shi)說,鋼種(zhong)(zhong)(zhong)、矯(jiao)(jiao)(jiao)直溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)是(shi)調整矯(jiao)(jiao)(jiao)直機(ji)(ji)參數的(de)(de)(de)(de)重要依據。此外,不(bu)銹鋼管的(de)(de)(de)(de)規格也(ye)是(shi)需要考慮的(de)(de)(de)(de)因素(su),通常的(de)(de)(de)(de)做(zuo)法是(shi)隨著(zhu)規格的(de)(de)(de)(de)減小壓(ya)下(xia)量(liang)及(ji)撓(nao)度(du)(du)(du)(du)加大。矯(jiao)(jiao)(jiao)直速(su)度(du)(du)(du)(du)隨著(zhu)鋼管規格的(de)(de)(de)(de)增大而(er)降低(di)。


  另外,各輥(gun)的(de)壓下(xia)(xia)量(liang)是不同的(de)、對(dui)六輥(gun)橋直機而(er)言,前、后(hou)輥(gun)的(de)壓下(xia)(xia)量(liang)遠小于中間輥(gun)。同樣(yang),鋼(gang)管與(yu)矯正輥(gun)的(de)接(jie)觸弧線長度要(yao)合適、按1/2-3/4銀長進行(xing)調整,中輥(gun)取(qu)上限,前、后(hou)看(kan)取(qu)下(xia)(xia)限。


  總之,影響不銹鋼管矯直的因素是多方面的,在(zai)實際(ji)應用中要反復試驗以取得寶貴的實踐(jian)經驗、并達(da)到預(yu)期(qi)的效果(guo)。


不銹鋼管橋直(zhi)后會出現以下(xia)的問題:


  a. 矯(jiao)直后(hou)彎曲度(du)及(ji)橢圓度(du)達不到(dao)要求,產生(sheng)的(de)原因和可采(cai)取的(de)措施(shi)有鋼管矯(jiao)直前的(de)彎曲度(du)及(ji)橢圓度(du)過大,超過了矯(jiao)直機的(de)能力(li),可以(yi)重復矯(jiao)直;矯(jiao)直輥的(de)壓(ya)下(xia)量及(ji)撓(nao)度(du)小,可適當(dang)增加壓(ya)下(xia)量或(huo)者(zhe)撓(nao)度(du)等;


  b. 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面出現(xian)螺旋壓痕或“矯(jiao)(jiao)凹(ao)”現(xian)象(xiang),這是矯(jiao)(jiao)直輥的(de)(de)端(duan)部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面接(jie)觸所致,產生的(de)(de)原因(yin)是矯(jiao)(jiao)直輥的(de)(de)中心(xin)線(xian)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)中心(xin)線(xian)不一(yi)致,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)偏(pian)向一(yi)側,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)與(yu)矯(jiao)(jiao)直輥接(jie)觸弧過大、使(shi)矯(jiao)(jiao)直輥端(duan)部與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)接(jie)觸、可(ke)通過調(diao)整矯(jiao)(jiao)直輥的(de)(de)角度使(shi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)“對(dui)中”、接(jie)觸弧長度合理;


  c. 不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)“矯方(fang)”,即不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)矯直后其截面不(bu)是圓形,而(er)是呈“方(fang)形”,產(chan)生的原因是壓下量過(guo)大造成的,減(jian)少中間(jian)上輥的壓下量即可解決“矯方(fang)”現象。