精密钢管斜轧延伸
用斜轧方式进行的毛管轧制工艺。斜轧延伸分二辊斜轧延伸和三辊斜轧延伸两类。主要在阿塞尔(Assel)和特朗斯瓦尔(Transval)三辊轧机以及狄舍尔(Diescher)和改进型狄舍尔(Accu-Roll)二辊轧机(见图)上进行。斜轧延伸所以获得发展是因为它具有独特的优点,如轧出的管子尺寸精度很高,设备和工艺过程简单,能靠分散变形的积累而获得大变形量等。
在阿塞尔轧机上进行的斜轧延伸主要用于轧制高n精度的厚壁管(D/S≥11~12),生产薄壁管则比较困难,原因是:由于变形孔型由3个轧辊构成,密闭性差,轧制薄壁管尾端时容易出现尾三角。为了能在三辊延伸机上轧制薄壁管,发明了在轧制过程中可以回转轧机牌坊的特朗斯瓦尔轧机。轧制尾端时利用回转牌坊迅速将前进角(轧辊轴线与轧制线问夹角)减小,一方面降低轧制速度,另一方面放大轧辊脊部内接圆直径,使尾端壁厚增加,提高管子稳定性,防止出现尾三角。也可在轧制即将结束时采取快开辊方式增加管端壁厚。采取这些措施后D/S可达30,小壁厚为2.5mm,但缺点是尾端切头量增加。为此又发明了在线外预先减小毛管尾端壁厚后再进行毛管延伸的方法,这样既防止了尾三角出现,又减少了切尾端长度。
在狄舍尔轧机上的斜轧延伸时,由两个主动旋转的导盘作为导向工具,与长芯棒和桶形轧辊一起构成变形区。导盘圆周速度大于管子轴向运动速度,导盘给予金属轴向拉力,有利于轧制薄壁管。改进型狄舍尔轧机使用锥形轧辊和限动芯棒,由于轧辊轴向速度与轧件速度相一致,金属变形更为合理。此外,中国北京科技大学研制成功一种拉力芯棒斜轧延伸机,轧管时芯棒轴向运动速度大于管材轴向运动速度,通过芯棒给予管材轴向拉力和用导板密封变形区可轧制内表面粗糙度低的薄壁管。
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。
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精密钢管使用介绍:
在确定要选用的精密钢管类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用430精密钢管效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍精密钢管。所以,304精密钢管广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中, 采用316精密钢管。
现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用精密钢管的优越性。有几种设计准则中包括了304和316精密钢管。因为"双相"精密钢管2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。
产品形状
实际上,精密钢管是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。
表面状态
正如后面将谈到的,为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压花的;可以是着色的、彩色的、电镀的或者在精密钢管表面蚀刻有图案,以满足设计人员对外观的各种要求。