精密钢管分类
无缝精密钢管因其制造工艺不同,又分为热轧(挤压)无缝精密钢管和冷拔(轧)无缝精密钢管两种。冷拔(轧)管又分为圆形管和异形管两种。无缝精密钢管,又因其用途不同而分为如下若干品种:
1.GB/T8162-1999(结构用无缝精密钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号):碳素钢、20#、45#钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
2.GB/T8163-1999(输送流体用无缝精密钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20#、Q345等。
3.GB3087-1999(低中压锅炉用无缝精密钢管)是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔(轧)无缝精密钢管。代表材质为10#、20#钢。
4.GB5310-1995(高压锅炉用无缝精密钢管)是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝精密钢管。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
精密钢管的冷拔
拔制管材的各种常规方法如图1所示。
(1)无芯棒拔管,用于只减小管子外径。
(2)不动短芯棒拔管,用于同时减小管子外径和壁厚;这种方法由于芯棒固定,且使用固定外模,摩擦阻力大,拔制力大,道次变形量小;优点是拔制方法简单,故被广泛应用。
(3)浮动芯棒拔管,常用于卷筒拔管,能生产很长的管子(100m以上)。浮动芯棒拔制时拔制力较小,可提高道次变形量;由于不存在拉杆的限制,可带芯棒拔制直径很小的管子。
(4)长芯棒拔管,拔管时由于芯棒同管子一起运动,基本上了芯捧上的摩擦阻力,因而可降低拔制力和增加道次变形量;芯棒运动还可降低管子内表面粗糙度;长芯棒拔管的缺点是对芯棒要求严格,且拔后要脱棒。脱棒的方法有两种:一种是在斜轧机上将管子和芯棒一起展轧,使管子少量扩径,之后在抽棒机上将芯棒抽出;另一种是利用双模拔制来进行抽芯棒前的扩径(见图2),后一个模子是附加模,通过附加模时管壁只有很小的变形量,管子直径稍有扩大,可降低脱棒时的脱棒力;也可用两个四辊滚模进行展轧脱棒。
(5)扩径拔管,管子壁厚减小,直径增大,管长有些缩短;扩径拔管时,管子固定不动而拉杆带动芯棒从管内通过。
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精密钢管的类型
"精密钢管"一词不仅仅是单纯指一种精密钢管,而是表示一百多种工业精密钢管,所开发的每种精密钢管都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。有关精密钢管的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"精密钢管指南"软盘。
幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
精密钢管的优点--耐大气腐蚀
经验表明,大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明,建议把地域分成四类,即:乡村,城市,工业区和沿海地区。
乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低,只有无污染的工业。
城市为典型的居住、商业和轻工业区,该区内有轻度污染,例如交通污染。
工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体,例如硫和氮的氧化物,或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒,像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是,海洋大气可以向内陆纵深蔓延,在海岛上更是如此,盛行风来自海洋,而且气候恶劣。例如,英国气候条件就是如此,所以整个 都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气,特别是由于蒸发造成盐沉积集聚,再加上雨水少,不经常被雨水冲刷,沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话,腐蚀性就更大。
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。