不銹鋼管擴孔工藝及其限制條件

  為了獲得高精度幾何尺寸的空心坯，浙江至德鋼業(yè)有限公司采用預鉆孔坯料的擴孔工藝。與不銹鋼管穿孔工藝相比較，不銹鋼管擴孔工藝的特點主要是采用鉆有小直徑通孔的坯料。擴孔過程中空心坯不鐓粗，坯料被送入穿孔筒之后，將玻璃纖維束或擴孔潤滑墊放進坯料上端面的圓錐形中心孔內(nèi)（圖2-25),并在坯料的上端面撒上玻璃粉，再用特殊形狀的擴孔頭（圖2-25),對準坯料的孔向下推進，直至壞料下端產(chǎn)生沖余。在整個擴孔過程中，下支承桿被鎖緊在下極限位置上。圖2-25所示為空心坯料擴孔時，擴孔頭的尺寸和形狀。

 穿孔桿上的擴孔頭在預鉆孔內(nèi)移動，保證了擴孔后空心坯的同心度。為了我得高合金鋼、難變形材料的空心坯一般都采用擴孔工藝。這是因為此類材料的變形抗力大，穿孔困難，或會引起穿后空心坯過大的壁厚不均。推薦的擴孔頭尺寸列于表2-22。

注：1. 來自尼科波爾南方鋼管廠的經(jīng)驗。

      2. 擴孔頭的其余尺寸，根據(jù)擴孔過程中金屬完全充滿坯料和穿孔筒間隙的條件以及為此使擴孔頭和金屬之間在整個流動過程中保持潤滑劑的連續(xù)提供為條件來選擇。

     3. 在試驗中，采用3Cr2W8V鋼制造的無水冷卻和帶內(nèi)水冷的擴孔頭。帶內(nèi)水冷的擴孔頭的使用壽命比無水冷擴孔頭的壽命高6~8次／只，達到80~100次／只。

  在坯料的擴孔過程中，擴孔頭的錐形表面受到最大的磨損而形成劃道和凹陷缺陷，如圖2-26所示。立式穿孔機上使用的剪切環(huán)的磨損形式如圖2-27所示。

  剪切環(huán)和支承頭的作用是在坯料穿（擴）孔過程中完成以下動作：封閉穿（擴）孔筒內(nèi)襯的下端面，減小穿（擴）孔余料的高度；完成穿（擴孔空心坯下端面的定型；剪斷穿（擴）孔余料；從穿（擴）孔筒內(nèi)推出穿擴孔后的空心坯。剪切環(huán)和支承頭與加熱到高溫的坯料在穿（擴）孔及空心坯推出的整個同期內(nèi)直接接觸，一般的使用壽命為100~150次／只。其報廢的主要原因是棱緣翹曲和焊瘤。圖2-28所示為25MN 立式穿（擴）孔機工模具裝配及其剪切環(huán)組件。

 對擴孔頭和剪切環(huán)間隙對空心坯端部質量的影響試驗的結果認為，擴孔頭和剪切環(huán)的直徑差不應該超過0.6mm,否則將會導致不適當?shù)脑龃鬀_余的直徑，提高金屬消耗系數(shù)，并引起空心坯端部形狀的歪曲。應該指出，擴孔工藝的優(yōu)點是獲得的空心坯的幾何尺寸準確，由于擴孔工藝使用的坯料長度比較長，穿孔機的生產(chǎn)率比較高；缺點是坯料金屬的消耗較大，成材率比較低，并且增加了加工預鉆孔的設備與人力，提高了鋼管的生產(chǎn)成本。