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。
冷轧冷拔管会出现椭圆因为轧辊磨损或开口角度过大,可用半径规看,一般轧普碳钢开口角度要小,轧不锈钢可开大一点。相应薄壁管椭圆几率要大一些。建议换开口小点的轧辊。高精度冷拔精密冷拔管是一种新型钢管品种,其主要特点是高精密度。通常有二辊轧机和三辊轧机生产两种生产工艺,三辊轧机生产冷轧无缝钢管的精密度要高一些,可控制在几丝之内,但价格相对要高一些。精密无缝管含碳量比较适中,所以有着非常好的韧性和强度,但是为了能获得更好的机械性能,所以就要对精密无缝管进行调质,下面我们就来看一下这个过程。
冷拔管温度主要受高频涡流热功率的影响,根据公式可知,高频涡流热功率主要受电流频率的影响,涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为:f=1/[2π式中:f-激励频率;C-激励回路中的电容,电容=电量/电压;L-激励回路中的电感,电感=磁通量/电流上式可知,激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比,只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小,从而达到控制冷拔管温度的目的。对于低碳钢,冷拔管温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,冷拔管温度亦可通过调节冷拔管速度来实现。
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。
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这样的一种情况,一直持续到了,精密无缝钢管的出现,才被彻底的解决。甚至可以说,精密无缝钢管促进了,运输行业的发展。因为精密无缝钢管,自身的使用性能,就是十分的。而且精密无缝钢管,对于管道的抗氧化性能,也是十分的重视。在制作精密无缝钢管的过程中,就加入了一些抗氧化的处理。这使得精密无缝钢管,即使长时间与水接触,也不会轻易的生锈。这然运输行业,再也不用为了,延长管道的使用寿命,而花费大量的财力与物理,对管道进行维护了。而使用寿命的增加,也减少了运输行业,前期投入的成本。