精密钢管挤压润滑
在挤压管材时对挤压杆和穿孔针都要进行润滑。铅管挤压时用动物脂润滑。挤压铝及铝合金管的润滑剂为汽缸油(70%~90%)和片状石墨(10%~25%)混合物,还可添加10%~20%的铅丹或10%左右的石墨粉。镁及镁合金、锌及锌合金管材挤压时可用石墨和油的混合物润滑。挤压铜管一般用机油和石墨混合物作润滑剂。挤压钛及钛合金管时多采用玻璃润滑剂润滑。挤压锆管时常在锭外加上黄铜套筒作润滑剂,以油-石墨混合物作辅助润滑剂,也可在盐浴中加热锭坯后再涂一层玻璃膜。挤压纯镍、低合金化镍合金、镍-铬-钼合金和镍-铜-铁合金管时,在以玻璃润滑剂润滑之前,应用硬脂酸和石墨混合物润滑挤压筒、挤压模和挤压杆。挤压碳精密钢管时用油-石墨-盐混合物作润滑剂,挤压合金精密钢管时则用玻璃作润滑剂(见挤压润滑)。玻璃润滑剂的使用方法有涂层法、玻璃粉滚粘法和玻璃布包覆法3种。涂层法是在锭坯上涂一层玻璃液体,或直接将锭坯浸入玻璃液体中。滚粘法是使锭坯沿着均匀撒有玻璃粉的倾斜工作面上滚过,使玻璃粉粘附于锭坯的侧表面上。包覆法是将玻璃布包于热锭坯上。这3种润滑方法用于润滑挤压筒。挤压模的润滑方法是在模工作面与锭坯之间放置一只厚3~10mm、内孔稍大于模孔的玻璃垫。对穿孔针的润滑可将玻璃布包覆在针的涂有沥青的工作段上。
坯料选择也是挤压管材时的一个重要程序,其中包括锭坯种类的选择、断面尺寸的确定和挤压前的预处理。
精密钢管二辊斜轧穿孔坯料的生产
在由两个同向旋转且辊轴交叉倾斜的轧辊、两块导板(或导盘)以及顶头构成的孔型中把实心管坯穿轧成空心毛管的工序(见管坯穿孔)。1884年由德国曼内斯曼(R.&M.Mannesmann)兄弟发明。他们在锻道圆坯的实践中发现,圆坯在边旋转边压缩的过程中,中心会出现破裂,形成不规则的小孔——孔腔(cav1ty),由此得到启发,设想用二辊斜轧法来生产无缝管。开始采取无顶头斜轧,获得的管子内孔很小且很粗糙,不能应用,后来改为加顶头斜轧获得了成功。后人又对导向工具、轧辊形状和数量等做了改进,相继出现了带导盘的二辊斜轧穿孔、三辊斜轧穿孔、菌式穿孔机穿孔以及盘式穿孔机穿孔等。
二辊斜轧穿孔机的变形区大致可分为4个区域(见图)。
1区主要作用是为穿孔做准备和顺利地实现一、二次咬入(见斜轧穿孔原理)。由于轧辊入口锥表面有锥度,沿穿孔方向(轴向)前进的管坯逐渐在径向受压缩,被压缩部分的金属一部分向横向(导板方向)流动,使坯料断面由圆形变成椭圆形,而表层金属向轴向延伸,因此在坯料前端会形成一个喇叭口状的凹陷,此凹陷和定心孔一起保证了穿孔时顶头鼻部对准坯料中心,以减小毛管前端的壁厚不均。
Ⅱ区为穿孔区。主要作用是穿孔,即使实心坯变成空心的毛管。该区从金属与顶头相遇开始到与顶头圆锥带始端接触为止,主要是压缩壁厚,被压缩的金属向横向和纵向流动,但横向流动受到导板的限制,所以纵向延伸变形是主要的。在穿孔机上穿孔毛管可有很大的延伸系数, 到5以上,这是斜轧穿孔的特点。
Ⅲ区为展轧区。该区顶头母线和轧辊母线近似平行,主要作用是展轧(均整)管壁,改善管壁的尺寸精度和内外表面质量。
Ⅳ区为转圆区。该区的作用是靠轧辊旋转加工把椭圆形的轧件转圆。该区长度很短,变形属塑性弯曲变形
精密钢管的分类
钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种钢材多样,其主要方法有如下七种:
1、钢材按品质分类
(1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2) 优钢材质钢(P、S均≤0.035%)
(3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)
2.、按化学成份分类
(1) 碳素钢:钢材a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25-0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。
(2) 合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5-10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
精密钢管反拉力拔管
在拔管模(见冷拔管工具)一侧施加后张力的拔管过程(见管材冷轧冷拔)。
反拉力拔管的特点是:
(1)可减小拔管时作用在管子上的径向压力,以提高空拔时的变形量,增加薄壁管拔制的稳定性;
(2)减少摩擦力,延长工具寿命,改善管材表面质量以及变形在横截面上分布的均匀性,减小残余应力;
(3)轴向张应力的作用,有利于管壁减薄;
(4)有助于实现液体摩擦。
实现反拉力拔管的方法有以下几种
(1)双模拔管,利用入口前模对后模中拔制的管子施加后张力(见图);
(2)卷筒拔管,由给料卷筒施加反拉力,并可调节反拉力大小;
(3)直接在管料尾施加后拉力。此时如管体不动,用移动拔模的方法来实现拔制过程,则节能效果更好。
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