不锈钢是近代工业生产、科学技术和日常生活中不可缺少的材料。不锈钢的种类繁多,包括各种耐蚀不锈钢、耐热不锈钢、抗氧化不锈钢、无磁不锈钢、无菌不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及各种经济不锈钢等。与碳素钢相比较,不锈钢具有强度高、变形抗力大、加工温度窄、塑性低等特点。因此,在20世纪50年代玻璃润滑剂高速挤压法问世之前,由于当时已有的无缝钢管生产机组,如自动轧管机组、周期轧管机组、顶管机组以及三辊轧管机组等,无法满足不锈钢管产品的生产效率和经济性等方面的要求,要么生产效率很低,且不能保证内外表面质量,即便是生产出制品,也很不经济,导致一些具有很好使用价值的新型不锈钢材料无法加工成钢管和型材,从而限制了新型材料的使用和不锈钢管生产的发展。


 直至20世纪玻璃润滑剂高速挤压法用于工业性生产后,世界上大部分制造锈钢管的大公司都采用挤压法来制造不锈钢无缝钢管,由此证明采用玻璃润滑剂高速挤压法能够制造长而薄的不锈钢无缝钢管,且其内外表面状态良好。因此,挤压法成为不锈钢管生产的最佳选择。


 日本是在早期就取得“玻璃润滑剂高速挤压法”专利使用权的国家之一。1957年,神户制钢公司首先购买了“玻璃润滑剂高速挤压法”专利权;1959~1960年,住友金属工业公司、山阳特殊制钢公司和八幡制铁公司也先后开始采用于仁恩一赛茹尔内法生产热挤压不锈钢管。


 目前,日本使用挤压不锈钢管的部门涉及到石油化学工业、化学药品工业石油精制工业、纤维纺织工业、饮料工业、合成肥料工业、火力发电工业以及原能工业等。在日本生产的挤压不锈钢管除了如表1-8所列出的典型不锈钢钢种之外,还制造热加工困难的钢和合金,例如合金结构钢、耐热铬钢、含5%~30%铬的铁基合金、18-8不锈钢、25-20硅不锈钢、尼莫尼克耐热合金以及钼、钛、锆等金属与合金管等。


表1-8.jpg


 日本的不锈钢管生产企业,在1957年引进玻璃润滑剂挤压法之前,也是用二辊斜轧穿孔的工艺生产不锈钢管,存在的问题是,一些极具使用价值的金属及合金材料根本无法成型。即使对某些耐蚀和耐热的不锈钢可以成型,也是表面缺陷很多,内外表面磨修量很大,成材率极低,很不经济。而采用热挤压法之后,生产的不锈钢管内表面不需磨光,外表面的磨光量也大大减少。


 特别是热挤压法生产的热挤压不锈钢管的表面质量很高,并且具有良好的尺寸精度,在日本被称为热精加工管,在一些使用领域,尤其是用作配管时,可以取代冷精加工管。而一些对加工精度有更高要求的使用领域,采用挤压钢管作为半成品,供生产冷加工精管时,可以选择更接近于最终成品尺寸的毛管,缩短生产周期,降低生产成本。热挤压不锈钢管的这些优点早已得到日本绝大部分不锈钢管使用部门的公认。


 据了解,在挤压不锈钢管的总量中,热挤压成品管(热精加工管)使用的数量,在不锈钢管总量中已占有很大的比例。据统计,在美国的不锈钢无缝钢管的市场上,热挤压成品管(热精加工管)所占的市场比例达67%以上,而冷轧 冷拔管(冷精加工管)占33%;最近建成投产的乌克兰 Centralis的4400吨挤压机车间的产品中,热挤压成品管占60%以上。尼科波尔南方钢管厂于1961年投产的3台挤压机(1500吨、1650吨和3150吨配有1000吨立式穿孔机、工频感应加热炉,采用玻璃润滑剂,以最高挤压速度(400mm/s)挤压不锈钢成品管以及冷加工用毛管,其规格为:外径57~159mm,壁厚4.5~20.0mm,钢种除300系列不锈钢之外,还生产 Cr25Ti、1Cr17Ni13Mo2Ti、1Cr18Ni12Si4TiAl、1Cr21Ni5Ti、Ni77TiAlB、0Cr18Ni28MoCuTi 等高合金钢管压力为。


 美国的阿勒格尼·卢德仑钢铁公司,采用一台 1775吨的卧式挤压机,其主缸压力为1500吨,穿孔缸压力为 275吨 ,两缸可以联合施压或单独施压。配有1台独立的立式穿孔机,大规模生产挤压不锈钢管与耐热钢管以及异型材。


 采用坯料的外径为155mm~178mm,直接穿孔后内径为50mm~105mm,长度为150~600mm.用扩孔工艺时,预钻孔直径为37mm~50mm。一般当壁厚大于5mm时采用穿孔工艺;壁厚小于5m且管径小于50mm时,采用扩孔工艺。坯料长度与穿孔直径之比不超过8。挤压出口速度为0.25~0.75m/s(主柱塞速度为80~300mm/s)。


 生产的钢管规格为外径50~100m,长度3.6~13.5m。型材的断面积为300~1800mm2,长度为3.6~18m。产量为25~30支/小时,


 挤压制品的最薄壁厚为2.5mm。挤压成品的尺寸精度达到热轧材的精度,其中钢管的偏心度为平均壁厚的±10%,直线度保持在±0.25mm/m内。


 生产车间里装有1台100吨的拉伸一扭转矫直机,矫直型材的断面积达到3250mm2。生产的产品品种有1Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr25Ni20Si2等不锈钢管和不等边角钢、槽钢等型材。