冷轧基本的工艺流程是:热轧毛管—>毛管检查、修磨—>毛管酸洗—>毛管酸洗后复检—>冷轧—>精拉道次前矫直—>酸洗、润滑—>精拉—>成品前处理—>入库。
生产需要注意控制:毛管壁厚要均匀、内外表面缺陷少;要配置外表面抛光及内孔缺陷清理设备。 与普通冷轧钢管相比,冷轧精密无缝钢管生产增加了热轧毛管酸洗复检工序,主要是要保证毛管外表面无折叠、裂纹等缺陷,排除掉内表面存在折叠、严重划线、麻面等缺陷的毛管。一般冷轧精密无缝钢管生产所使用的工具的表面光洁度要求在Ra0.4以上,尺寸精度达到H3以上,硬度要求在HRC70以上。同时要求拉轧过程中不能出现顶头或模具粘钢现象。
退火在所有的冷轧管生产中是非常重要的工序,退火质量的好坏既影响钢管的性能也影响氧化铁皮的。冷轧冷拔管需要配置无氧化光亮退火炉设备。精密无缝钢管在硫酸酸洗过程中容易形成以Fe2O3、Fe3O4为主的“黑渣”,在后续生产中形成表面黑斑。Fe2O3、Fe3O4易溶于盐酸,为防止黑斑形成则在酸池中加入5-10g/l的NaCl 应选用树脂作润滑剂,这种润滑与磷化加润滑(皂化)相比有明显的区别,轧制出来的钢管呈现铁基体的本色,既有高的光洁度又有冷轧管般的漂亮外观色泽。生产冷轧精密无缝钢管的工业控制包括模具设计、退火、酸洗、润滑等条件控制,同时应在毛管质量检测、整修方面做好工作。
1、冷拔管在清洗前必须彻底去除管端的毛刺,然后用一个硬管喷嘴,发射2颗超净弹丸进行清洗。如果精密钢管管内有油液或油脂类污染物,应选用硬管弹丸,能更有效的去除这类污染物。如果管内有锈蚀、焊渣等,应选用摩擦弹丸,先除去这些污染物。摩擦弹丸可以反复多次使用,直至确认这些污染物被去除。
2、不管是使用硬管弹去除油类污染物,还是使用摩擦弹去除锈蚀或焊渣,都必须用超净弹丸作***终清洗,以确保管路的理想清洁度。
3、如要清洗冷拔管总成,建议在组装总成前先清洗精密钢管。组装为总成后,只能用超净弹丸清洗,并且必须注意钢管与接头连接处,不能有台阶。
4、清洗冷拔管也可以选用软管喷嘴,但发射弹丸时须从二端分别进行,确保被喷嘴遮挡部分的清洗。冷拔管管端倒1×45。的角,可以大大延长软管喷嘴的使用寿命。
冷拔加工钢管正是发生了加工硬化。冷拔时金属发生塑性变形,晶体内部有多个滑移系启动,位错运动彼此拦截,许多位错被钉扎住,造成位错塞积,同时位错源停止动作。上述一系列过程导致了位错的可动性降低,晶体中的位错密度显著增加。当塑性变形进一步发生,应力增加并足以使钉扎的位错开始运动,螺位错交滑移,刃位错不能交滑移,这样发生位错交截,使不动阶数增加。
所以,通过冷拔加工金属内部位错密度增加,位错可动性降低,既难于产生位错又难于移动位错,因而金属材料硬度、强度提高。这就是冷拔加工的金属学原理。
力学原理
冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具,发生塑性变形。目前,在生产中的拔制方法大致可分成3种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管,冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径3个阶段,而且变形区内部产生相应的应力,其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程的基本力学特征。
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