鍛造工藝制造不銹鋼管如何選擇所采用坯料的大小
作者：佚名 來源：不詳 日期：2019/3/30 10:58:42
采用鍛造工藝制造不銹鋼管時,除帶有軸向附加力的精鍛機(jī)以外，一般不銹鋼管精鍛變形只能由粗變細(xì)。精鍛實心鍛件，除特殊要求一定的鍛造比外，當(dāng)選用管材作坯料時，一般取坯料直徑等于或稍大于鍛件最大直徑。頭部帶法蘭盤的鍛件，采用鐓頭和精鍛桿部聯(lián)合鍛造工藝。在頭部鐓粗比不大于3時，可根據(jù)桿部最大直徑尺寸選用坯料直徑。精鍛空心件的不銹鋼坯料應(yīng)選用管坯。選擇管坯尺寸時，首先以鍛件圖上靠芯棒成型部分的內(nèi)徑最大尺寸為依據(jù)，確定管坯內(nèi)徑。為保證芯棒能自由投入，管坯的內(nèi)徑至少應(yīng)比芯棒最大直徑大1～2毫米。其次確定管坯的壁厚。根據(jù)不銹鋼管的最大壁厚尺寸，適當(dāng)考慮管坯縮徑時壁厚略有增加和橫截面面積必要減小的規(guī)律，定出管坯的壁厚。
在鍛造過程中影響不銹鋼管壁厚的增加和橫截面面積減縮率的因素有：坯料的變形抗力大小；坯料在鍛打過程中的延伸率；工藝上的送進(jìn)方式。坯料的變形抗力與原材料含合金元素之多少、始鍛溫度之高低有關(guān)，原材料含合金元素多，始鍛溫度低，材料的變形抗力就大。延伸率則與壓下量和錘頭斜度大小有關(guān)。壓下量大和錘頭斜度大，都會使坯料的延伸率大。一般來說，材料變形抗力大和鍛打時的延伸率大時，將導(dǎo)致壁厚增加的少，而橫截面面積的減縮率則增大；反之，原材料變形抗力小，壓下量適度和錘頭斜度小，則壁厚增加的就多些，而橫截面面積的減縮率就會小些。徑向送進(jìn)（進(jìn)錘鍛打）和軸向送進(jìn)（夾頭移動）相比，徑向送進(jìn)時，壁厚增加的要稍大些。
圖中是材質(zhì)為304材料的102mm×23mm（外徑×壁厚）不銹鋼管在自由縮孔時鍛打到不同外徑時的壁厚變化曲線。從圖中可以看出，這個規(guī)格的管坯在外徑鍛到 72毫米時，壁厚從23毫米增加到28.5毫米，以后隨著外徑的減小，壁厚也隨之減小。外徑鍛到 45毫米時，內(nèi)孔基本上堵死。下圖是材質(zhì)為40CrNiMoA的 102mm×23mm不銹鋼管在自由縮孔時鍛打到不同外徑時橫截面面積的減縮率。管坯被鍛到鍛件需要的外徑時，管坯的橫截面面積必須大于該處鍛件的橫截面面積，否則鍛件內(nèi)孔將充不滿。必須說明的是，有時相連的兩個內(nèi)孔直徑相差較大，管坯在芯棒直徑較大的一段被鍛，橫截面面積減小，多余金屬下滑，給下一段提供的是已經(jīng)經(jīng)過減縮的坯料，因而不銹鋼管內(nèi)孔不易充滿。這并不一定是管坯選擇得不合適。遇有這種情況，可在鍛打工藝上予以考慮，想法解決。這個問題以后再敘述。
如果不銹鋼管壁厚和外徑尺寸允許，可以有意選用內(nèi)徑較大的坯料，在鍛打時坯料縮徑，在未與芯棒接觸時，內(nèi)表面氧化皮自動脫落，可以得到光滑的內(nèi)表面，內(nèi)孔加工余量可以減小。當(dāng)鍛件尺寸精度要求較高，又希望機(jī)械加工余量小些時，可以選用冷定心法穿孔的不銹鋼管。冷鍛或溫鍛件的管坯，可以選用冷拔鋼管。管坯的選擇，一般都要經(jīng)過試鍛，方可大批投產(chǎn)。最終確定的管坯尺寸，應(yīng)符合冶金部部頒標(biāo)準(zhǔn)YB 231-70。不銹鋼管坯料的規(guī)格確定以后，就可根據(jù)等體積變形的原則，計算所需要的坯料重量。計算方法與一般鍛造時相同，此處從略。它包括根據(jù)不銹鋼管規(guī)格計算出的鍛件和各附加部分及工藝敷料的重量，再加上加熱時的火耗重量。確定火耗的大小，應(yīng)視加熱條件而定，一般取鍛件重量的2～3%。按順序裝出爐的大件，取2%；較小的件，坯料在爐內(nèi)放置得不規(guī)則，出爐順序不能保證，也就是加熱時間不相等，氧化燒損的程度不同，應(yīng)按加熱時間較長的考慮，可取3%。附帶說明一下，由于精鍛用的坯料在裝夾時需要輔向定位，因而至少要保持一個端面平直。宜用鋸床或切管機(jī)下料www.cnsdbz.cn
