我國不銹鋼管生產(chǎn)工藝及其發(fā)展方向

1、我國不銹鋼管生產(chǎn)工藝及其發(fā)展方向2009-05-20 14:08:30一、工藝設(shè)備介紹它們的產(chǎn)不銹鋼管的生產(chǎn)技術(shù)工藝根據(jù)鋼種、用途和規(guī)格的不同，有多種生產(chǎn)工藝,品特征、生產(chǎn)能力和工藝流程如圖1所示。（立武液屋） 外徑壁厚3長度ICm-產(chǎn)量10萬噸/年+管壁公差 軋管機(jī) 頂管 連軋管 三輻 冷拔管±10* 土了始咱如 ±7用、惻 ±5降 ±0,lmm+J外徑 31800mm壁厚 0.220mm長度20m產(chǎn)量0.5萬噸/年（一條機(jī)組）圖1各種鋼管的生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)1、擠壓管的生產(chǎn)工藝和設(shè)備由于擠壓機(jī)噸位的提高和感應(yīng)加熱爐由低額改成中額，以及設(shè)備結(jié)構(gòu)、工具材質(zhì)

2、及工 藝的改進(jìn)，用擠壓方法可以生產(chǎn)一般軋制法難以生產(chǎn)的各種異型鋼管和難變形高溫合金的鋼管等。擠壓管的生產(chǎn)工藝流程如圖 4所示。穿孔機(jī)一般為液壓傳動的立式擠壓機(jī)，屬于反擠壓過程，能力為5001200T,穿孔機(jī)的能力較小，為相配的擠壓機(jī)能力的0.20.4倍，穿孔機(jī)速度400mm/so擠壓機(jī)一般為液壓傳動的臥式擠壓機(jī)。為了提高生產(chǎn)效率，采用雙擠壓筒及4個工位的旋轉(zhuǎn)模架，以縮短生產(chǎn)周期，使小時的擠壓次數(shù)可達(dá)到140次。潤滑劑使用玻璃潤滑劑或礦物結(jié)晶鹽，其摩擦系數(shù)w 0.052,成品管用噴丸或堿酸洗清除氧化鐵皮。坯科準(zhǔn)備 r 加熱 一k除磷 涂潤滑劑擠壓-一冷卻矯直 一旬1頭一*去潤滑劑一*檢查一戶 打

3、印包裝 i庫T_k冷加工/（力高合金銅管或型材坯料準(zhǔn)備力口效:k除磷律潤滑劑穿孔或擴(kuò)機(jī)再加熱除磷涂潤滑劑一帶壓 一冷卻矯直 一切頭、切尺寸 一去潤滑劑 一檢查_>打印包裝一入庫I一冷加工（b） 不銹鋼管，圖2擠壓管生產(chǎn)工藝流程圖2、頂管生產(chǎn)工藝和設(shè)備頂管工藝適合于薄壁管的生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模靈活，技術(shù)復(fù)雜性較低，產(chǎn)品質(zhì)量好。其生產(chǎn)工藝流程見圖5所示。頂管的生產(chǎn)是用一根芯棒將穿孔（并延伸）后的空心坯一端縮口，同時將下一工序用的芯棒插入，隨后在輻式模頂管機(jī)上頂出，使其減壁和減徑?，F(xiàn)代的頂管機(jī)采用新式松棒，脫棒機(jī)，并配有一座單獨(dú)傳動的 2428個機(jī)架的張力減徑機(jī)?，F(xiàn)代的頂管 機(jī)已成為生產(chǎn)小直徑無縫管

4、的有效設(shè)備。管環(huán)切斷 一k加熱定型高壓水除磷一（立式穿孔機(jī)上穿K>小 4銀式穿孔.三輯式延伸機(jī)上延偏I(xiàn)£在空心坯遍建機(jī)上撼徑 頂管*'再加嬴婕榛一據(jù)頭尾 再加逸張力減徑噬虬一圖3頂管生產(chǎn)工藝流程3、三輻軋管工藝和設(shè)備三輻軋管工藝是把穿孔后的荒管在三個呈120°配置的軋輻和一根長芯棒之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)前進(jìn)碾軋的，所以可以生產(chǎn)尺寸精度高、靈活性高等特點(diǎn)。適合小批量多品種的鋼管生產(chǎn)。 主要用于生產(chǎn)厚壁鋼管。產(chǎn)品的外徑與壁厚比可在418的范圍。生產(chǎn)工藝過程包括管坯準(zhǔn)備、加熱、定心、穿孔軋管、再加熱、定減徑、回轉(zhuǎn)定徑、冷卻和矯直、切頭和探傷等工序。生產(chǎn)工藝流程見圖 6所示。三

5、輻軋管機(jī)在生產(chǎn)D/S=154.5的鋼管式采用全浮動式芯棒，在生產(chǎn)D/S=4.53.5的壁厚管時采用回退式芯棒。三輻軋管機(jī)一般都配置514架定徑機(jī)（或減徑機(jī)、張力減徑機(jī)）和二輻式回轉(zhuǎn)定徑機(jī)。圖4三輻軋管工藝流程4、焊管生產(chǎn)工藝和設(shè)備不銹鋼焊管生產(chǎn)設(shè)備簡單，容易變換產(chǎn)品規(guī)格和品種， 比同規(guī)格的無縫管成本下降25%兩種鋼管的特點(diǎn)比較見表1所示。不銹鋼焊管適用于具有一般壓力和腐蝕性介質(zhì)及低溫配管，一般外徑為1/48in焊管的成型工藝用連續(xù)性成型機(jī)，大于8in管采用壓力成型或三輻彎板成型機(jī)。焊接工藝一般采用融化極僦氣保護(hù)焊MIG或埋弧焊，焊接速度小于1m/min。為了提高焊接速度，穩(wěn)定焊縫質(zhì)量，新的焊接

6、工藝有等離子電弧焊和激光焊，其焊接速度根據(jù)壁厚的不同，可以達(dá)到 5m/min。項目無縫不銹鋼焊接鋼管鋼管制造可生產(chǎn)用焊接方法難以生產(chǎn)地厚壁管鋼管規(guī)格范圍寬，制造價格低，適于薄壁管生產(chǎn)偏差壁厚偏差大壁厚偏差小，內(nèi)外表卸平滑加工性進(jìn)行彎曲加工一般沒有問題因為有焊縫，彎曲加工中有時需注意抗腐蝕性適于在強(qiáng)腐蝕環(huán)境下適應(yīng)如加工處理不當(dāng)， 在腐蝕環(huán)境中，焊縫可能先被腐 蝕價格設(shè)備復(fù)雜，工序多，設(shè)備費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)用高， 所以價格比焊管高設(shè)備簡單，價格低，尤其對薄壁管，在大批量生產(chǎn) 地情況下更為有利用途舉例鍋爐管，加熱管、冷卻管，熱交換器管、 冷凝器管、蒸播管、再沸器官、盤管加熱 器、高溫高壓配管、廢熱吸熱器、測

7、量儀 表配管、溫度計保護(hù)管水煤氣配管、結(jié)構(gòu)管、造紙設(shè)備配管、熱交換氣管、 廢水管、化學(xué)纖維管、合成纖維配管、啤酒、黃油、 牛奶業(yè)用裝置管、建筑、家具、制藥設(shè)備用管等表5焊接鋼管和無縫鋼管的比較無論采用哪種焊接方法，在焊接后都要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各種處理和檢驗。一般經(jīng)過切斷后送去矯直，管端加工，除油，熱處理，酸洗白化，空壓或水壓試驗，渦流探傷，超聲 波探傷及各種檢驗（包括外觀、金相組織、機(jī)械性能、耐蝕性）。對于裝飾用管，表面要進(jìn) 行研磨處理。一般大批量生產(chǎn)去除缺陷的方法是采用連續(xù)式砂帶或平頭修磨機(jī)。在精磨工序使用PVA石墨或刷磨。為了提高焊管表面的光潔度、尺寸精度（一般外徑偏差0.5%,壁厚偏差土

8、 10% ,機(jī)械和耐蝕性能和生產(chǎn)薄壁細(xì)小規(guī)格及異型管，不銹鋼焊管需要進(jìn)行冷拔加工。5、鋼管的冷加工（冷拔或冷軋）不銹鋼無縫管和焊管都可通過冷加工一冷拔和冷軋，達(dá)到更高的冷加工制品要求。進(jìn)行冷加工制品有下述特點(diǎn)：改善表面，由于提高了表面光潔度， 從而改善耐蝕性。進(jìn)一步提高尺寸精度，用芯棒冷拔或冷軋后不僅提高外徑精度，還可以改善壁厚的精度?？梢陨a(chǎn)更小直徑和更薄管壁的鋼管。冷變形更配合熱處理，可改善力學(xué)性能。特殊尺寸， 特殊斷面（圓形除外）均可生產(chǎn)。（1）冷拔冷拔鋼管的管徑加熱或常溫將段部縮頸，表面通過酸洗去除氧化皮，涂上潤滑劑進(jìn)行冷拔。冷拔有三種方法，采用成品內(nèi)徑尺寸的頂頭冷拔叫頂頭冷拔。采用和

9、管長相同的芯棒冷拔叫芯棒冷拔或無芯棒的自由冷拔。采用芯棒冷拔內(nèi)壁光滑， 可完成較大變形比， 使用尺寸長的不銹鋼管冷拔。拉拔可以為鏈?zhǔn)?、水壓或油壓機(jī)。鏈?zhǔn)嚼我淮慰砂蝺芍Щ蚨嘀т摴?，為了減少冷拔管和模具間的磨損， 潤滑劑的品質(zhì)對提高效率很重要。通常要經(jīng)酸洗去除表面鐵皮，再涂上潤滑劑。（2）冷軋冷軋是通過兩個軋輻具有沿圓周逐步變小軋輻孔型，內(nèi)穿有斜度的芯棒往復(fù)軋制的冷加工法，稱為冷皮爾格法。也可采用3輻式冷軋機(jī)。這種方式和冷皮爾格法軋管機(jī)原理一樣，是變形過程為壓力狀態(tài)，冷拔困難的高合金 不銹鋼可用這種方法，由于全圓周加工尺寸精度高，每一次加工量大，對品質(zhì)改善顯著，但效率較低，軋輻制作與調(diào)整困難。二

10、、對比國際我國工藝改進(jìn)方向1、開拓不銹鋼熱軋無縫管產(chǎn)品在美國不銹鋼無縫管產(chǎn)品組成中，熱軋管占67%而冷拔（軋）管僅占33%而我國目前的不銹鋼無縫管市場中，不銹鋼熱軋管產(chǎn)品尚屬空白，而冷拔（軋）不銹鋼管占有100%的市場，如果按照美國市場冷熱比例，我國用于“以冷代熱”的不銹鋼無縫管高達(dá)67%造成這種現(xiàn)象的原因在于，我國不銹鋼無縫管生產(chǎn)采用的是“斜軋穿孔+冷拔冷軋”的工藝，這條工藝路線不能生產(chǎn)熱軋成品管，而我國已經(jīng)采用了50年。因此，在需要使用熱擠壓管的場合，就以冷拔（軋）管來代替，導(dǎo)致“以冷代熱”的不合理現(xiàn)象出現(xiàn)，增加了不銹鋼管 的生產(chǎn)和使用成本。自20世紀(jì)50年代以來，世界各國紛紛采用熱擠壓工

11、藝來取代其他生產(chǎn)不銹鋼無縫管 的方法，因為從提高材料的變形能力，產(chǎn)品的綜合質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，采用熱擠壓工藝來生產(chǎn)不銹鋼和高饃合金無縫鋼管是最為有利的選擇。目前，國外除了部分生產(chǎn)大直徑不銹鋼管采用“立式水壓機(jī)穿孔 +皮爾格軋管機(jī)軋制”工藝之外，基本上都是采用熱擠壓工 藝來生產(chǎn)不銹鋼等高合金無縫管。而且，采用全連鑄坯、模鑄坯、離心澆鑄坯或電渣重熔坯，通過熱擠壓工藝，不僅可以直接生產(chǎn)不銹鋼熱擠壓成品管，同時還可以為冷加工提供高品質(zhì)的“近終型毛管”，特別是提供不銹鋼和高饃合金長管的“近終型毛管”，以減少冷加工道次，降低消耗，提高質(zhì)量，降低成本。參照國際，我國有必要開拓不銹鋼熱軋無縫管產(chǎn)品，引進(jìn)

12、熱軋擠壓生產(chǎn)工藝，但是， 我國的傳統(tǒng)“斜軋穿孔 +冷拔冷軋”工藝由來已久，生產(chǎn)成本已經(jīng)大大降低，使用上也已經(jīng) 成為習(xí)慣，所以，熱軋擠壓工藝若要在國內(nèi)成為主流，還需形成以下幾個條件。(1)對不銹鋼無縫管市場上 90姒上市場份額的 304、316、321等300系不銹鋼，采用全連鑄供坯工藝，使熱擠壓不銹鋼管的生產(chǎn)成本大幅度地降低，從而可以與國內(nèi)的冷軋冷拔不銹鋼管以及與國外的同類熱擠壓不銹鋼管相競爭。(2)采用適當(dāng)?shù)牟Ａ櫥瑒?，使生產(chǎn)出的熱擠壓不銹鋼成品鋼管的表面質(zhì)量以及尺寸 精度達(dá)到熱軋管的標(biāo)準(zhǔn)，真正做到為用戶所接受。2、提高精品不銹鋼焊管比重根據(jù)我們對美國不銹鋼管市場的了解，美國鋼管市場中不銹鋼焊管比重很大，其中自產(chǎn)比重大于進(jìn)口比重， 而高品質(zhì)的焊管更主要是國產(chǎn)管。相比而言，我國不銹鋼管市場情況則大不相同，