不銹鋼管在熱處理后會發生變形,即彎曲及橢圓度增大,難以達到相關標準及后道工序的要求,因此,矯直工序必不可少。矯直工序的任務是消除軋制、運送、冷卻和熱處理過程中產生的鋼管彎曲以及減小不銹鋼管橢圓度以達到標準要求。


1. 鋼管矯直機


  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)可(ke)在(zai)熱狀態下或冷(leng)狀態下進行(xing),但(dan)一般多用(yong)冷(leng)矯(jiao)(jiao)(jiao)。鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機有機械(xie)壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機、斜(xie)輥矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機和張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機等幾種(zhong)形式。壓力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機結構簡單(dan),但(dan)生(sheng)產率低,需人(ren)工輔助操作(zuo)(zuo)(zuo),矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)質量不(bu)高,故一般作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)鋼(gang)管(guan)初矯(jiao)(jiao)(jiao)。張(zhang)力(li)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)機是使鋼(gang)管(guan)在(zai)軸向力(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下產生(sheng)-3%的(de)拉伸(shen)變形,而使鋼(gang)管(guan)矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi),一般用(yong)來矯(jiao)(jiao)(jiao)直(zhi)斷面形狀復雜的(de)鋼(gang)管(guan),這種(zhong)方法(fa)的(de)生(sheng)產率較低。


  目(mu)前廣泛采用(yong)(yong)的(de)是斜輥(gun)矯(jiao)直機,斜輥(gun)矯(jiao)直機效革高(gao)、矯(jiao)直效果好,不僅(jin)使銷管的(de)彎曲得(de)到(dao),廣來用(yong)(yong)等鋼管的(de)精國度。但斜程(cheng)矯(jiao)直機對鋼管的(de)端部(bu)彎曲(鵝頭彎)矯(jiao)直效得(de)到(dao)理想,通(tong)常需用(yong)(yong)壓力(li)矯(jiao)直機進行(xing)端部(bu)的(de)矯(jiao)直。


  斜輥(gun)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機矯(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)排(pai)列形式(shi)如(ru)圖(tu)(tu)(tu)11-1所(suo)示,圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)(zhong)(a)、(c)、(e)為矯(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)交(jiao)錯布置的(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機,矯(jiao)(jiao)后(hou)加工硬化(hua)程度小(xiao),中(zhong)(zhong)間壓下(xia)輥(gun)可給予較大壓下(xia)提(ti)高矯(jiao)(jiao)直(zhi)效(xiao)果,適于(yu)小(xiao)直(zhi)徑高強(qiang)度和(he)(he)高彈性(xing)管材的(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)。圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)(zhong)(b)、(d)為矯(jiao)(jiao)直(zhi)輥(gun)相對布置的(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi)機,主要用于(yu)大中(zhong)(zhong)口徑管材和(he)(he)高強(qiang)度套管的(de)(de)矯(jiao)(jiao)直(zhi),因而矯(jiao)(jiao)直(zhi)時不壓扁管材的(de)(de)橫(heng)斷面。


圖 1.jpg


  常(chang)用的(de)(de)斜輥(gun)(gun)矯(jiao)直機有五輥(gun)(gun)和七(qi)輥(gun)(gun)等(deng)形(xing)式。七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)直機的(de)(de)結(jie)構比較(jiao)簡單,因此應用最廣,按其配輥(gun)(gun)方案不(bu)同,七(qi)輥(gun)(gun)矯(jiao)直機又分為2-2-2-1型(xing)(xing)、1-2-1-2-1型(xing)(xing)和3-1-3型(xing)(xing)等(deng)幾種。目(mu)前(qian),使用最多的(de)(de)是2-2-2-1型(xing)(xing),它具有六個主動輥(gun)(gun)和一(yi)個被動輥(gun)(gun),主要用于(yu)小口徑薄壁管的(de)(de)矯(jiao)直。3-1-3型(xing)(xing)斜輥(gun)(gun)矯(jiao)直機多用于(yu)端部不(bu)加(jia)厚(hou)的(de)(de)石(shi)(shi)油(you)管矯(jiao)直,它不(bu)僅可(ke)以矯(jiao)直鋼管,而且還可(ke)以對σs達(da)1200MPa的(de)(de)套(tao)管進行定徑。1-2-1-2-1型(xing)(xing)斜輥(gun)(gun)矯(jiao)直機多用于(yu)矯(jiao)直端部加(jia)厚(hou)的(de)(de)石(shi)(shi)油(you)管。


鋼管由彎到(dao)直(zhi)(zhi)的(de)矯(jiao)直(zhi)(zhi)過(guo)程實際上(shang)是一個(ge)彈(dan)塑性變形(xing)過(guo)程,而變形(xing)力必須達(da)到(dao)或超過(guo)鋼管的(de)屈服強度(du)才能產生塑性變形(xing)。在熱處理線上(shang)矯(jiao)直(zhi)(zhi)機通(tong)常布置在回(hui)火爐后面,不銹鋼管出回(hui)火爐后,溫(wen)(wen)度(du)略加調(diao)整(zheng)即進行矯(jiao)直(zhi)(zhi),稱之為“熱矯(jiao)”或“溫(wen)(wen)矯(jiao)”。



2. 矯直機的參(can)數(shu)確定(ding)


  對斜輥矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機而(er)言(yan),不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)只有在彎曲及壓扁的(de)(de)條件下(xia)才能達到矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果。影響鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質量的(de)(de)參數為各輥的(de)(de)壓下(xia)量、下(xia)中間(jian)輥的(de)(de)撓度(du)、矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)溫度(du)、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)、規格及矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)速(su)度(du)等。矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥輥形為近似(si)雙曲線(xian)型(xing),矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)線(xian)相交成一個(ge)交角(jiao),所(suo)以當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)進(jin)入矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機后,管(guan)子被矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機帶動(dong)產生(sheng)螺旋運動(dong)同(tong)時(shi)作多(duo)次縱向反復彎曲,因(yin)而(er)形成了一般矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)機所(suo)不(bu)能實現的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)向對稱矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。此外,還可(ke)以利用輥型(xing)的(de)(de)特點,調整矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥上、下(xia)間(jian)距,消除(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)橢圓度(du)。由于矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過(guo)程是(shi)連續的(de)(de)故具有較高的(de)(de)生(sheng)產率。矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥軸(zhou)線(xian)與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)線(xian)的(de)(de)傾角(jiao)多(duo)在24°~25°間(jian)變化,在實際生(sheng)產中多(duo)采(cai)用一種(zhong)(zhong)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥輥型(xing),通過(guo)改(gai)變矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)輥傾角(jiao)辦法來(lai)完成不(bu)同(tong)尺寸規格不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)矯(jiao)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)尺寸與輥傾角(jiao)的(de)(de)關系如表(biao)11-1所(suo)示。


表 1.jpg


  不(bu)同(tong)規格的不(bu)銹鋼(gang)管應有不(bu)同(tong)的矯直(zhi)(zhi)速(su)度(du),其大小(xiao)取決于(yu)機組的產量、設(she)備能力和矯直(zhi)(zhi)質量。隨(sui)著軋制(zhi)速(su)度(du)的提高,矯直(zhi)(zhi)速(su)度(du)也在不(bu)斷提高。


  鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)隨溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高而降低(di)(di),而不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)同(tong)(tong)一溫度(du)(du)(du)時(shi)強(qiang)度(du)(du)(du)差別也較大(da)(da)(da),所以,在調(diao)整矯直(zhi)機時(shi),各輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)因(yin)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)及(ji)矯直(zhi)溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)而有所區別。例(li)如:Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)同(tong)(tong)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)相(xiang)比,由于(yu)Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫強(qiang)度(du)(du)(du)高于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong),因(yin)此,Cr-Mo系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓下(xia)量(liang)及(ji)中(zhong)下(xia)輥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)撓度(du)(du)(du)要大(da)(da)(da)于(yu)Mn系(xi)(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)。同(tong)(tong)樣(yang),低(di)(di)溫或冷矯時(shi)壓下(xia)量(liang)及(ji)撓度(du)(du)(du)要大(da)(da)(da)于(yu)“熱矯”。也就是說,鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)、矯直(zhi)溫度(du)(du)(du)是調(diao)整矯直(zhi)機參數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要依據。此外,不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)格(ge)也是需要考(kao)慮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素,通常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)做法是隨著(zhu)規(gui)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減小壓下(xia)量(liang)及(ji)撓度(du)(du)(du)加大(da)(da)(da)。矯直(zhi)速度(du)(du)(du)隨著(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)規(gui)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)(da)(da)而降低(di)(di)。


  另(ling)外,各輥(gun)的(de)(de)壓下(xia)量(liang)(liang)是不同(tong)的(de)(de)、對六輥(gun)橋直機而(er)言,前、后(hou)輥(gun)的(de)(de)壓下(xia)量(liang)(liang)遠(yuan)小于中間輥(gun)。同(tong)樣(yang),鋼管與(yu)矯正輥(gun)的(de)(de)接觸(chu)弧線長(chang)度要(yao)合適(shi)、按1/2-3/4銀長(chang)進行調整,中輥(gun)取上限,前、后(hou)看取下(xia)限。


  總之,影(ying)響不銹鋼管矯(jiao)直的因素是多方面(mian)的,在實(shi)際(ji)應用(yong)中要反復試驗(yan)(yan)以取得寶貴(gui)的實(shi)踐經驗(yan)(yan)、并達到預期的效果。


不銹鋼(gang)管(guan)橋直后會出現以下的問題:


  a. 矯直(zhi)(zhi)后彎(wan)曲(qu)度(du)及(ji)橢圓度(du)達不到要求,產(chan)生的(de)(de)原因和(he)可(ke)采取的(de)(de)措施有鋼管矯直(zhi)(zhi)前的(de)(de)彎(wan)曲(qu)度(du)及(ji)橢圓度(du)過大,超過了矯直(zhi)(zhi)機的(de)(de)能力,可(ke)以重復矯直(zhi)(zhi);矯直(zhi)(zhi)輥的(de)(de)壓(ya)下(xia)量及(ji)撓度(du)小,可(ke)適當增加(jia)壓(ya)下(xia)量或(huo)者撓度(du)等;


  b. 不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面出現(xian)螺旋(xuan)壓痕或“矯凹”現(xian)象,這是(shi)(shi)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)的端部(bu)與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面接(jie)觸(chu)所致,產生的原(yuan)因(yin)是(shi)(shi)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)的中(zhong)心線(xian)與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的中(zhong)心線(xian)不一致,鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)偏向一側,鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)與(yu)矯直(zhi)(zhi)輥(gun)接(jie)觸(chu)弧過(guo)大(da)、使矯直(zhi)(zhi)輥(gun)端部(bu)與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)接(jie)觸(chu)、可通過(guo)調整矯直(zhi)(zhi)輥(gun)的角度(du)使不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)“對(dui)中(zhong)”、接(jie)觸(chu)弧長度(du)合理;


  c. 不銹鋼管(guan)“矯(jiao)方(fang)”,即不銹鋼管(guan)矯(jiao)直(zhi)后(hou)其截(jie)面(mian)不是圓形(xing),而是呈“方(fang)形(xing)”,產生的(de)原因是壓(ya)下(xia)量過大造(zao)成的(de),減少中間上輥的(de)壓(ya)下(xia)量即可解決(jue)“矯(jiao)方(fang)”現象。