浙江至德钢业有限公司在不锈钢管生产过程中,为了降低挤压钢管的壁厚偏心(差),主要采取如下各项措施:
1. 改善挤压机和工模具的对中
图2-48所示为卧式挤压机工模具结构配置。从图2-48可以看出,为了减小挤压不锈钢管的壁厚偏差,在挤压过程中必须保持挤压筒和挤压杆同心以及挤压筒和挤压模同心。因为卧式挤压机沉重的工模具和机械部分都是作为水平往复运动的机构,因此主柱塞和挤压筒的各滑动部分的磨损都必须进行定期的检修,并及时纠正由于工模具相互配合处的磨损而引起的不正常情况,挤压杆的微小弯曲等都必须彻底地预防和维护。
2. 维护工模具的形状
挤压杆、挤压垫、挤压模以及模座,每经一次挤压,即经受一次高压力的压缩,在短时间内会引起屈服。通常为了保持工模具形状的正确性,要进行维护。可以将挤压次数或使用天数等作为尺度进行定期的检修。
3. 防止坯料偏心
坯料的偏心对挤压不锈钢管的壁厚偏差有着极大的影响。当不锈钢管坯料放置在挤压机中心线上时,开始的状态就是一侧厚一侧薄。穿孔芯棒是偏心放置的,进而进行镦粗时其结果是,金属在挤压模和穿孔针所形成的不是同心圆的环形空隙中流出,坯料的壁厚偏差便形成了严重的钢管壁厚不均,但坯料的壁厚偏差与挤压管的壁厚偏差不成比例。另外,在机加工内孔的坯料中,机床的精度、钻头或镗刀的磨损、操作者的熟练程度等,也都是影响坯料偏心的因素。
4. 调整坯料和工模具、工模具和工模具之间的间隙
坯料和挤压筒、坯料和穿孔芯棒之间的间隙都会影响到坯料在挤压开始前镦粗时的形状变化。间隙过大会引起镦粗不均匀,但如果间隙过小则在装坯料、插入穿孔芯棒时,使坯料内外表面上的玻璃润滑剂刮落的倾向增大,因而引起润滑不均匀,使管壁壁厚偏差增大。挤压筒和挤压垫、挤压热和穿孔芯棒之间的间隙,对挤压后管材的后部管壁偏差的影响特别大。以上所有的工艺间隙,都应用试验的方法来确定,根据经验形成标准化。
5. 均匀加热坯料
挤压不锈钢管坯料的加热温度不均,将造成变形阻力的不均,两者同时会导致玻璃润滑剂的黏度不均,促使挤压钢管的壁厚偏差加大。在仅用感应加热炉加热的情况下,重要的是正确地把坯料置于感应线圈的中心,正确保持坯料端面的垂直度,保持下部坯料与托盘平面的水平度。在采用环形炉预热和工频感应加热炉加热的两步法加热工艺加热坏料时,根据各种材料不同的无氧化加热的最高温度(对于不锈钢一般为800~900℃),在环形炉内进行均匀地热透很重要。在此基础上,坯料再进入立式工频感应再加热,炉内进行快速再加热,才有条件实现不锈钢管坯料的均匀加热。对于大尺寸坯料的加热,往往会在立式工频感应再加热炉后面设置一座室式的、能容纳3~5支坯料的均热电阻炉。一方面是为了均热坯料,另一方面又可以保证挤压机的作业节奏。