生产钢管所用的坯料,叫做管坯。合格的管坯是异型管生产的先决条件。由于斜轧穿孔的变形特点,对管坯质量提出了严格的技术要求。管坯技术按相关标准执行,包括化学成分、断面形状、几何尺寸、内部组织、机械性能等因素。根据穿孔方式、轧管方法及制管材质的不同,异型管一般采用以下四种坯料:
(一)轧坯
一般为圆坯,生产中也经常使用。
(二)锻坯
用于穿孔性能较差的合金钢与高合金异型管的生产。
(三)连铸圆坯
连铸圆坯具有成本低、能耗少、组织性能稳定等特点,是管坯发展的主流,也是管材实现连轧的首要条件。
(四)铸坯
主要有方锭坯,用于P.P.M轧制方式或压力穿孔等异型管加工方式。
控制焊接变形此矩形管由于其外形属于细长杆类,因此焊接变形较难控制。焊接的主要变形有挠曲(正弯)、侧弯、角变形及扭曲变形等。对于此矩形管而言,主要的变形是横向收缩,使矩形断面尺寸受到影响,每边需缩进预留间隙90%左右;焊缝横向收缩后,竖板两端向内弯曲,使构件形成腰鼓状;由于焊缝断面大,输入热量多,必然引起较大的纵向收缩,使构件在长度方向形成挠曲变形;对因不合理焊接造成的扭曲变形,矫正十分困难,有时不得不割开重焊或整件报废。 从焊接变形理论可知,影响焊接变形大小的主要因素是:焊缝尺寸越大,熔敷金属越多,变形越大;焊缝尺寸相等时,焊缝热输入越大,造成的变形也越大;焊接大长焊缝时,分段比直通焊变形要小。
喷雾冷却就是把微量液体混入压力气流中,形成雾状的气液两相流体,通过喷雾产生射流,喷射到切削区,使管材和刀具得到充分冷却和润滑。我们在切削异型管使用喷雾冷却时,应该注意以下六点事项:
(一)为了调节异型管加工时喷出的冷却液流量,可以在喷嘴上安装冷却液流量调节阀。实践证明,如将锥阀改成平阀、将锥面改成平面,并增加一个密封圈,则冷却液的流量可以任意调节。
(二)由于两相射流对切削区有清理作用,减少了氧化皮、细铁屑等对刀具的磨损提高了耐用度。喷雾冷却装置体积小,操作方便,工作环境清洁,有利于保护操作者的身体健康。
(三)通过简化结构,以手动气路开关代替分水滤气器和电磁阀,可在实现喷雾冷却的同时降低成本。
(四)油类冷却液除了会造成环境污染外,弥散在空气中的油雾吸附在操作者身上和衣服上,可能会危害健康,因此不宜使用。为了提高防锈、防腐性能,多数常用的乳化液、水剂冷却液都含有亚硝酸钠和三乙醇胺等成份。因亚硝酸盐是一种对人体有害的物质,加上三乙醇胺后其危害性较大,因此不适宜用作喷雾冷却剂。而不含亚硝酸钠和三乙醇胺等成份的切削液,对人体的危害性非常低,用作喷雾冷却剂效果很好。
(五)喷雾冷却技术适合用于高速切削、缓进给磨削、强力磨削等发热量大的加工场合以及加工精度要求高的高强度、高硬度异型管材料。
(六)异型管加工采用喷雾冷却,关键在于能否把冷却液充分雾化。由于冷却液的压力略大于压缩空气的压力,二者在气液混合室内混合后,经蛇皮管式冷却管5由喷嘴头喷出。反之,若冷却液的压力小于压缩空气的压力,则冷却液将被压回到冷却液箱内。若将压缩空气改为从电磁阀后直接进入冷却液箱,就可避免此现象。
结晶器液面波动过大会造成异型管夹杂物含量**标、纵裂等质量缺陷,严重的还会引起漏钢事故。要控制结晶器液面波动可以考虑采取以下措施:
(一)控制流场
控制注入结晶器内钢水的流量,使结晶器内钢水量保持稳定。降低钢水的过热度,以减小钢水与结晶器铜板的温差,并降低铸坯壳层的热应力和收缩应力,增加凝固速率,缓解液面波动,中间包加热技术可有效降低和稳定异型管钢水的过热度。对浸入式水口的形状、插入深度、位置等进行优化后,改善了结晶器流场。
(二)控制冷却
保证冷却管道的畅通及二冷喷嘴位置合适,在此基础上,根据钢种的不同制定相应的冷却制度。为使铸坯坯壳生长均匀,可适当减少结晶器冷却区的冷却水量。为减轻铸坯鼓肚倾向,可增大二冷区上部区域的冷却强度,缓解液面波动。
(三)设备维护
在日常维护与定期检修中,排查设备隐患,消除设备故障,有助于减少异型管结晶器内钢水液面出现的波动现象。
(四)控制杂物
通过调整合理的精炼渣组分、充分的精炼时间、合理的吹氩制度使夹杂充分上浮等手段来减少异型管氧化物夹杂,提高钢的洁净度。钙合金、稀土合金是常用的夹杂物变形剂,向钢水中喂钙线是工业常用的氧化铝变性处理方法。
(五)液面检测
国内外一些企业通过自动控制手段来对结晶器液面进行精确控制,保证结晶器内钢液面的相对稳定。目前广泛采用是放射性同位素法,涡流法和激光法。
(六)保护渣
使用保护渣,为了增加坯壳的均匀性,一般采用结晶器弱冷方式,仅仅调整水量只能改变结晶器回水温度,并不能改善传热,应该采用高碱度、高结晶率的保护渣。
(七)拉速控制
应根据生产的异型管钢种,选择合适的佳拉速,并且在生产过程中尽量保持恒定拉速。结晶器电磁制动技术可有效地抑制拉速变化带来的液位不稳。
对于异型管的表面处理,我们提出较有效的4种方法介绍,具体如下:
(一)乳化处理
使用乳化和溶剂对异型管表面清洗仅作为腐蚀制作的辅助方法,因为它不能除去管材表面的氧化皮,通量和生锈,但它可以清洁钢,表面去除油脂,一类**化合物,润滑油和灰尘。
(二)喷射除锈处理
喷射除锈不仅能彻底清除异型管表面的氧化物,铁锈,和磨料和钢管的摩擦和撞击力也能达到所要求的表面粗糙度均匀的使用。
(三)除锈处理
生锈钢铁表面倾斜,规模和焊渣,除锈方法可用于清洁的工具,即磨钢丝刷工具的表面。但如果钢表面的氧化皮,盖固定,除锈效果并不理想,因为动力工具清理可以达到3级手动工具除锈,因此选择除锈方法根据实际情况。
(四)酸洗处理
酸洗的方法包括电解法和化学法,化学法不仅可以除去异型管表面的锈蚀,规模和涂层,和喷砂除锈处理后,使用此方法。但是这种方法是有缺陷的,清洗锚轻化,易对环境造成污染。
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