不銹鋼管擠壓坯料尺寸的確定方法

 不銹鋼管廠家在擠壓管坯尺寸的選擇是關(guān)系到擠壓機(jī)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。不銹鋼管擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內(nèi)徑和長(zhǎng)度。擠壓管坯尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外，同時(shí)還與生產(chǎn)產(chǎn)品的規(guī)格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機(jī)能力的大小有關(guān)。當(dāng)材料的變形抗力越大時(shí)，擠壓比不能選得太大，要選直徑較小的坯料。反之，可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機(jī)壓力、變形時(shí)的比壓與坯料直徑（擠壓筒的大小）的 關(guān)系。由圖2-3可以看出：當(dāng)材料的變形抗力越大時(shí)，需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機(jī)上擠壓比就不能太大，要選擇較小的坯料。反之，坯料直徑就可以增大。 

 一些擠壓機(jī)的壓力與坯料尺寸及比壓之間的關(guān)系見表 2-4。

 一般來說，50MN以下的擠壓機(jī)采用的比壓約為300~1300MPa，而50MN以上的擠壓機(jī)采用的比壓約200~1100MPa。這是由于大噸位擠壓機(jī)的坯料因摩擦引起的阻力相對(duì)于小噸位的擠壓機(jī)要小。

 擠壓比即擠壓時(shí)的變形程度。如果擠壓機(jī)的能力許可，則擠壓比越大越好。一般鋼擠壓時(shí)的擠壓比在10~60之間。而對(duì)于鑄坯，擠壓比應(yīng)大于20。因?yàn)橹挥写蟮淖冃瘟坎拍芨淖冭T態(tài)組織，得到細(xì)小的晶粒，提高擠壓制品的質(zhì)量。也有資料介紹，認(rèn)為對(duì)于鑄坯的擠壓比取35是最為合適的。不過應(yīng)該注意的是過大的擠壓比，將導(dǎo)致過大的金屬流動(dòng)速度，使變形劇烈，當(dāng)潤(rùn)滑劑不能滿足要求時(shí)，某些材料的制品表面會(huì)有形成裂紋的危險(xiǎn)。

 圖2-4所示為擠壓比、比壓和變形抗力之間的關(guān)系。此圖對(duì)于選擇擠壓比十分有用。

此外，在選擇坯料尺寸時(shí)，還應(yīng)該考慮到擠壓成品的定尺長(zhǎng)度、輔助設(shè)備的能力等因素。

 表 2-5列出部分鋼擠壓機(jī)采用的坯料尺寸

 擠壓管坯尺寸選擇的步驟如下：

 1.首先根據(jù)擠壓的材料、產(chǎn)品的規(guī)格和設(shè)備的能力，參考圖2-3、表2-1預(yù)選擠壓比。

 2.預(yù)選擠壓筒直徑。根據(jù)計(jì)算的坯料直徑，對(duì)比現(xiàn)有擠壓機(jī)擠壓筒系列的尺寸，預(yù)選擠壓筒。在預(yù)選擠壓筒時(shí)，要考慮到坯料加熱時(shí)的熱膨脹和坯料進(jìn)擠壓筒時(shí)應(yīng)預(yù)留的涂潤(rùn)滑劑必要的工藝間隙。此坯料的最大直徑應(yīng)比擠壓筒直徑小1.5%~2%。同時(shí)，為了保證擠壓鋼管的內(nèi)表面質(zhì)量和壁厚的均勻性，坯料內(nèi)孔直徑應(yīng)比芯棒大5%~10%（一般為8~20mm）。

 3.坯料的截面尺寸確定之后，重新計(jì)算擠壓比。

 4.坯料長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過其直徑的3.5 ~4.0倍。坯料過長(zhǎng)，會(huì)使擠壓力和擠壓時(shí)間增加，降低工模具的使用壽命；而坯料過短則使生產(chǎn)率降低，金屬消耗增加，操作頻率增加。

 5.進(jìn)行擠壓力校核。在預(yù)選擇坯料尺寸之后，需要進(jìn)行擠壓力校核，檢查擠壓力是否在擠壓機(jī)的額定壓力范圍內(nèi)。如擠壓力太小，則不能充分發(fā)揮擠壓機(jī)的能力；如擠壓力太大，超過擠壓機(jī)的額定壓力：則無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的擠壓過過程。在這兩種情況下，都必須重新進(jìn)行坯料的選擇。

 6.選擇穿孔坯料。由于穿孔筒的系列與擠壓筒的系列相匹配，故擠壓坯料的直徑即為穿孔筒的直徑。一些擠壓機(jī)組穿孔筒與擠壓筒的配合情況列于表2-6。一般，穿孔坯料的直徑比穿孔筒最小直徑小1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。

 當(dāng)穿孔坯料的長(zhǎng)度/穿孔芯棒的直徑>7時(shí)，穿孔后坯料內(nèi)孔容易產(chǎn)生偏心，很難保證擠壓鋼管的質(zhì)量。此時(shí)，應(yīng)該采用坯料預(yù)鉆后的擴(kuò)孔工藝。坯料預(yù)鉆孔的直徑大小取決于其擴(kuò)孔直徑。擴(kuò)孔直徑與鉆孔直徑的關(guān)系如圖2-5所示。一般坯料預(yù)先鉆ф20~50mm的小孔，再熱擴(kuò)孔至φ50~120mm 的空心坯內(nèi)孔。坯料在預(yù)鉆孔時(shí)必須確保其同心度，這是保證擠壓鋼管壁厚均勻的關(guān)鍵。

 德國(guó) Schloemann公司的資料認(rèn)為，對(duì)于擠壓空心坯的加工方法，取決于坯料內(nèi)徑的大小。一般對(duì)31.5MN擠壓機(jī)，空心坯的加工方法是：內(nèi)孔ф<50mm,采用鉆孔；Φ=20~80mm,采用預(yù)鉆孔＋熱擴(kuò)孔；ф>50mm,采用熱穿孔（坯料長(zhǎng)度／內(nèi)徑＜7)。

7.穿孔坯料尺寸確定之后，還應(yīng)該用鐓粗力和穿孔力的計(jì)算公式，進(jìn)行鐓粗力和穿孔力的校核。