316L不銹鋼焊管的加工過程

316L不銹鋼焊管是一種用穿孔方法加工成的中空無焊縫的管狀鋼材，一般316L不銹鋼焊管的外徑范圍為0.1-1425mm，壁厚范圍為0.01-200mm.316L不銹鋼焊管由鋼材到后成型分為三個過程:

個階段是在軋鋼廠完成，主要是通過鑄造生成圈形實(shí)心的管坯.

第二個階段是在軋管廠完成，將軋鋼廠獲得的圖管坯切割成一段一段的坯料，然后傳送到熔爐內(nèi)加熱，出爐后經(jīng)過壓力穿孔機(jī)穿孔.一般比較常見的穿孔機(jī)是錐形輥穿孔機(jī)，這種穿孔機(jī)加工出的產(chǎn)品質(zhì)量好、擴(kuò)徑量大.同時生產(chǎn)效率也比較高.穿孔時首先要保證穿出的毛管壁厚均勻，橄圈度小，幾何尺寸精度高;其次是毛管的內(nèi)外表面要較光清，不得有結(jié)疤.折益、裂紋等缺陷;后要有相應(yīng)的穿孔速度和軋制周期，以適應(yīng)機(jī)組的生產(chǎn)節(jié)奏，使毛管的終軋溫度能夠滿足軋管機(jī)的要求.管坯穿孔后就面臨著熱軋和冷軋兩種軋管方式，熱軋是根據(jù)后續(xù)的工序減徑母和經(jīng)驗(yàn)公式確定鋼管壁厚之后，通過連軋將毛管變?yōu)楸诤窠咏善返匿撆?，再將鋼坯高速旋轉(zhuǎn)入定徑機(jī)得到所要的坯管.冷軋是管坯穿孔后，經(jīng)過打頭退火，用專門的酸性液體進(jìn)行酸洗，經(jīng)由多道冷軋形成坯管.

第三階段是在制管廠完成.制管廠的后續(xù)處理分為熱處理和管加工兩部分，熱處理是對坯管進(jìn)行相應(yīng)的熱加工，然后嬌直，再針對316L不銹鋼焊管是否存在裂紋.氣泡等問題進(jìn)行無損探傷，管加工是對坯管進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械加工，包括車絲、通徑、涂漆等工藝，完成熱處理和管加工后后就得到了成品鋼管。

316L不銹鋼焊管熱擠壓的介紹

在316L不銹鋼焊管熱擠壓成形過程中，316L不銹鋼焊管的變形主要發(fā)生在模口附近，它所做的塑性功有90%都轉(zhuǎn)化成了熱能，導(dǎo)致此范圍的模具溫度升高到550℃左右，另外此處承受來自軸向的人部分工作載荷，所以此處產(chǎn)生較人的應(yīng)力集中。溫度場與應(yīng)力場共同作用產(chǎn)生的熱——應(yīng)力的耦合，是導(dǎo)致模具損壞的主要原因。

因此，對各工作參數(shù)及模具參數(shù)如何影響模其內(nèi)部的溫度分布以及應(yīng)力分布的研究，合理設(shè)計(jì)模其結(jié)構(gòu)參數(shù)以及改進(jìn)模具工作參數(shù)、工作條件對改善模具內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)、提高模具使用壽命其有重大現(xiàn)實(shí)意義。

擠壓過程中316L不銹鋼焊管的應(yīng)力狀況

通過對316L不銹鋼焊管預(yù)應(yīng)力的計(jì)算，擠壓生產(chǎn)過程中坯料對316L不銹鋼焊管內(nèi)壁的內(nèi)壓力以及316L不銹鋼焊管在不同狀態(tài)下的應(yīng)力分析、溫度分析及其耦合分析，得到如下結(jié)論:

(1)擠壓過程中316L不銹鋼焊管內(nèi)襯的溫度隨擠壓過程的進(jìn)行不斷升高，擠壓結(jié)束時在內(nèi)襯內(nèi)壁靠近擠壓模的區(qū)域溫度，達(dá)到631℃。而中襯和外筒的溫度變化不大。

(2)在非工作狀態(tài)下，316L不銹鋼焊管等效應(yīng)力值為243MPa，主要集中在316L不銹鋼焊管內(nèi)壁。在預(yù)熱狀態(tài)下，其值為286MPa，分布在內(nèi)襯內(nèi)壁表面中間部位。在工作狀態(tài)下，其等效應(yīng)力為952MPa，主要分布在內(nèi)壁的上端高溫區(qū)域。316L不銹鋼焊管內(nèi)部的應(yīng)力集中區(qū)域主要分布在高溫區(qū)，其分布和溫度分布情況基本相同。溫度差產(chǎn)生的熱應(yīng)力對316L不銹鋼焊管內(nèi)部應(yīng)力分布影響較大。

(3)316L不銹鋼焊管所受徑向應(yīng)力，在非工作狀態(tài)，316L不銹鋼焊管主要受外部預(yù)應(yīng)力提供的預(yù)應(yīng)力作用，316L不銹鋼焊管徑向呈壓應(yīng)力狀態(tài)，其中值為113MPa，分布在316L不銹鋼焊管外壁。在預(yù)熱狀態(tài)，其徑向壓力為124MPa，主要集中在上下端面處。在工作狀態(tài)，其徑向壓力為337MPa，主要集中在316L不銹鋼焊管上端部分區(qū)域。

(4)316L不銹鋼焊管所受切向應(yīng)力，在非工作狀態(tài)，切向應(yīng)力沿徑向由內(nèi)到外梯次降低，其中值為250MPa，主要分布在316L不銹鋼焊管內(nèi)壁。在預(yù)熱狀態(tài)，其中316L不銹鋼焊管切向應(yīng)力為301 MPa，主要集中在316L不銹鋼焊管內(nèi)壁中間區(qū)域。在工作狀態(tài)，其中316L不銹鋼焊管切向應(yīng)力為1110MPa，主要集中在316L不銹鋼焊管內(nèi)壁上端高溫區(qū)域。

316L不銹鋼焊管生產(chǎn)過程中的潤滑方式

潤滑方式如下。

①冷軋?zhí)妓劁摵偷秃辖痄摴艿臐櫥に嚕毫姿猁}處理 皂化，化學(xué)鍍銅 皂化。

②冷軋高合金鋼、316L不銹鋼焊管的潤滑工藝：化學(xué)鍍銅十白化，化學(xué)鍍銅 乳狀潤滑劑（牛油石灰） 烘烤，涂軋制油。

③冷拔碳素鋼和低合金鋼管的潤滑工藝：磷酸鹽處理 皂化。

④冷拔316L不銹鋼焊管的潤滑工藝：化學(xué)鍍銅 乳狀潤滑劑（牛油石灰） 烘烤。