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不銹鋼無縫鋼管生產(chǎn)廠家的創(chuàng)新工藝

達涅利布萊達擁有50年積累起來的豐富的擠壓技術開發(fā)和擠壓機設備制造經(jīng)驗,并將新技術、新設備的不斷研究與開發(fā)視為自己的主要任務,以不斷提高設備生產(chǎn)能力,改善產(chǎn)品質(zhì)量。
  2 鋼管擠壓工藝的主要優(yōu)點
  鋼管熱擠壓工藝是一種先進的生產(chǎn)技術,具有明顯的成本優(yōu)勢,可為用戶帶來下列好處:
  .可生產(chǎn)其它各種方法(如熱軋或焊接工藝)無法生產(chǎn)的形狀復雜的實芯或空芯鋼管;
  .模具成本低,可試生產(chǎn)所需的各種斷面形狀,而不會支出很高的試生產(chǎn)費用;
  .可組織小批量生產(chǎn),最少可生產(chǎn)2t,甚至更少,而且具有良好的經(jīng)濟性;
  .交貨時間遠比其它各種工藝短得多;
  .可生產(chǎn)其它各種工藝無法生產(chǎn)的某些特殊鋼種無縫型鋼產(chǎn)品。
  3 擠壓工藝介紹
  擠壓工藝包括以下幾個生產(chǎn)工序:
 、  坯料:圓坯經(jīng)過剝皮、定尺切割、鉆孔、機械加工和清洗后,即可形成中空管坯為坯料準備就緒。
  ②  坯料加熱:根據(jù)不同的鋼種,可分為三個加熱階段,以確保達到生產(chǎn)工藝要求的合適溫度。
  ③  預熱:一座轉(zhuǎn)底式煤氣爐將用于第一步加熱,將坯料預熱至700℃~900℃。
 、  感應加熱單元(第一階段):第一組感應加熱單元將坯料加熱至擴孔工序所需溫度,約為1100℃~1250℃,具體溫度值根據(jù)生產(chǎn)鋼種確定。感應加熱單元采用低頻加熱方式。
 、  坯料潤滑:在擴孔之前先進行玻璃纖維潤滑。
  ⑥  擴孔:在擠壓之前已鉆好孔的圓坯,必須先從一個較小的先導孔開始擴孔,直到內(nèi)孔最終達到內(nèi)徑加工精度要求。
  上述工序及設備的主要特點為:
  .通過兩個雙動缸來完成所有的擴孔和鐓粗加工;
  .自動將擴孔錐裝/卸到擴孔機中心位置;
  .坯錠表面自動潤滑;
  .可自動將玻璃纖維裝入導孔內(nèi);
  .擴孔筒和擴孔針自動冷卻。
 、  感應加熱單元(第二階段):第二組感應加熱單元用于在坯料擴孔后繼續(xù)加熱中間坯。根據(jù)搬運輸送系統(tǒng)的正常作業(yè)情況,要求將中間坯加熱到1200℃或根據(jù)材料要求的溫度。
 、  擠壓機:坯料裝到擠壓機上,通過擠壓方式加工成鋼管。擠壓機輔助系統(tǒng)則負責上料、更換擠壓模、擠壓墊循環(huán)使用和壓余料頭分離等。
  上述工序及設備的主要特點為:
  .采用單獨控制的外置式擠壓芯棒;
  .擠壓過程可選用浮動式、固定式和相對速度控制等多種頂桿工作模式;
  .擁有全自動管鋸和擠壓模自動更換裝置;
  .壓余料頭和擠壓墊自動分離;
  .頂桿自動更換;
  .擠壓筒自動清洗;
  .坯料自動上料,同時實現(xiàn)玻璃纖維潤滑。
  ⑨  冷卻池:冷卻水池布置在輸出輥道的一側(cè),用于鋼管快速冷卻。
 、  冷床:在需要空冷的時候,可將鋼管輸送到冷床。
  4 先進的達涅利鋼管偏心控制技術
  鋼管擠壓工藝的主要目標是穩(wěn)定地生產(chǎn)加工精度高、尺寸偏差小的優(yōu)質(zhì)鋼管產(chǎn)品。鋼管擠壓遇到最大的尺寸加工精度問題就是內(nèi)外圓不同心,其中一部分偏心量在鋼管加工過程中總要出現(xiàn)的。但擠壓鋼管的尺寸偏差,卻可以通過嚴格控制加工工藝參數(shù)和擠壓過程中的材料流動,盡可能減小到最低程度。
  在不銹鋼管加工過程中,引起偏心的主要原因是:坯料存在溫度梯度;坯料準備問題;設備不對中和坯料潤滑不良等。引起偏心的原因既可以是其中的某一個,也可以是多種原因綜合作用的結(jié)果。達涅利的設計就是要確保在擠壓加工過程中,能夠盡可能減小,甚至完全補償各種偏心因素的影響。
  .在擠壓之前,應通過沿上料裝置布置的溫度檢測裝置檢查坯料溫度分布。坯料溫度變化趨勢將始終在操作人員監(jiān)視屏上顯示。溫度變化趨勢經(jīng)過計算后,在屏幕上顯示以便使操作人員能夠據(jù)此調(diào)整感應加熱單元的預設定值,以便在擠壓作業(yè)開始之前,最大限度地減小或補償實際檢測到的溫度梯度影響。
  .擠壓模組件、擠壓筒和擠壓桿是否對中良好,應由控制系統(tǒng)在每次擠壓過程中進行實時檢查;軸件位置也要在屏幕上顯示,以表明機械設備處于正常工作狀態(tài)。
  .同時也要利用合適的材料,采用預應力技術,最大限度地減小擠壓機立柱的拉伸變形。在任何情況下,擠壓力總會產(chǎn)生一個最小伸長量。但這一伸長量會自動由控制系統(tǒng)通過實時調(diào)節(jié)擠壓桿位置的方式及時給予補償。
  .良好的擠壓模質(zhì)量,也是嚴格控制鋼管尺寸加工精度和獲得良好的表面質(zhì)量必不可少的重要條件。由于擠壓模要受承受很高的溫度和壓力,所以模具在每次擠壓作業(yè)后都要更換。
  .一個壓緊的玻璃纖維厚盤,即玻璃纖維墊,可由機械手自動裝到坯料和擠壓模之間,用于在擠壓過程中,對外管壁提供表面潤滑。
  .必須使用玻璃纖維潤滑。只有這樣,才會在幾乎沒有磨擦力的情況下,實現(xiàn)金屬流動;而且在接觸區(qū)域,靜磨擦系數(shù)可保持在0.03的水平。通過控制系統(tǒng),玻璃纖維可實現(xiàn)自動分布和控制,其密度可控制在0.05g/m3~0.32g/m3之間。玻璃纖維平均直徑約10靘~15靘。使用一種經(jīng)過軟化處理的玻璃纖維(SiO2 Na2O CaO),它在大約1200℃溫度條件下的粘度為103泊。最為理想的是一種在接近于擠壓溫度的狹窄溫度范圍內(nèi)軟化和熔化的玻璃纖維,可獲得非常好的使用效果。
  鋼管壁厚公差保證值:
  .90 %壁厚≥20mm的鋼管壁厚公差可控制在±6%范圍內(nèi);
  .90 %壁厚≥10mm的鋼管壁厚公差可控制在±8%范圍內(nèi);
  .90 %壁厚<10mm的鋼管壁厚公差可控制在±10%范圍內(nèi);
  .外徑<200mm的鋼管外徑公差可控制在±1%范圍內(nèi);
  .外徑>200mm的鋼管外徑公差可控制在±1.5%范圍內(nèi)。
  5 達涅利速度控制技術
  擠壓過程中最關鍵的是速度控制,既要控制好擠壓設備工作情況(最大速度可達400mm/s),也要把握好控制條件(必須在整個擠壓過程中保證恒定的擠壓流量)。
  要達到要求的設備性能,一是要用好用于驅(qū)動所有輔助設備的油壓控制系統(tǒng),二是要用好用于驅(qū)動主、副擠壓缸的水控制系統(tǒng),以盡可能最小化在擠壓過程中使用的流體介質(zhì)生產(chǎn)的影響。
  選擇水壓系統(tǒng)的主要原因:
 、  水具有良好的不可壓縮性,它在100bar壓力下的壓縮率僅為0.35~0.40;而礦物油的壓縮率則為0.65~0.75。
  ②  在工作溫度條件下,水和油介質(zhì)的粘度分別為:
  在0 ℃~100℃溫度條件下,水的運動粘度變化范圍從2~0.4;
  在0 ℃~100℃溫度條件下,礦物油的運動粘度變化范圍從100~10。
 、  在一個大氣壓和20℃溫度條件下,液壓油中可析出大約9%的空氣。這將影響減壓時間。
 、  事實上,即使出現(xiàn)泄漏,水也不會引起火災,不會污染環(huán)境。
  考慮到上述原因,全世界所有大型不銹鋼擠壓機,都選擇水控制系統(tǒng)。
  達涅利有下列優(yōu)勢:
 、  合理選用具有最小可壓縮性的流體介質(zhì)來完成高速、高壓下的擠壓加工。事實證明,這種選擇可改善最終產(chǎn)品質(zhì)量。
  ②  運用所有液壓油的技術優(yōu)勢來控制水控制系統(tǒng)比例閥閥位的精度。這樣,就可以確保水控制系統(tǒng)和液壓油控制系統(tǒng)的比例閥具有相同的工作性能。
  6 結(jié)論
  達涅利采用的鋼管擠壓加工方法,不僅可行,而且在當今競爭日益激烈的國際市場上,也將成為一種必須采用的生產(chǎn)工藝手段。達涅利過程自動控制參數(shù),再加上在各種工作條件下,機械設備都表現(xiàn)出的良好的可靠性和生產(chǎn)運行可重復性,使設備具有很高的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,并可降低生產(chǎn)運行成本。
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