异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。
异型管的发展主要是产品品种的发展,包括断面形状、材质和性能。挤压法、斜模轧法和冷拔法是生产异型管的有效方法,它适用于生产各种断面和材质的异型管材。为了能生产品种繁多的异型管,还必须拥有多种生产手段。20世纪90年代,我国在原来只有冷拔的基础上,又开发出辊拔、挤压、液压、旋轧、旋压、连轧、回转锻造和无模拔等几十种生产方法,并在不断地改进和创造新的设备与工艺.
异型管冷弯成型的工艺要点
(一)量元素
为了提高异型管焊接的抗冷裂性能和低温韧性,降低含碳量是很有效的措施。但是,降低含碳量又会影响钢材的强度。为了弥补这一缺陷,在钢材冶炼过程中,可通过加入多种量元素,特别是B等能对材料淬透性有强烈影响的元素,来提高材料的淬透性。这样处理的调质钢,不仅具有足够高的强度,而且具有良好的塑性和韧性。所以为了达到相同的强度,高强钢所需的合金元素含量比正火钢低,热影响区淬硬倾向小,冷裂纹敏感性低。S、P和杂质对加工性能有一定的影响,其中非金属夹杂物在轧制时会沿轧制方向形成纤维状组织,在辊式冷弯成型时易产生边角部裂纹。
(二)冷弯缺陷
异型管冷弯成型过程是一个十分复杂的过程,如果设计不合理,在调试过程中会出现边部波浪,袋形波,纵向弯曲,角部皱褶,裂纹及扭曲等变形缺陷,这些问题往往在调试生产过程中才能发现,而一旦发现这些问题必须很好地解决,否则变形缺陷的存在会进一步破坏异型管钢板的冷弯成型工艺性。
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异型管的工艺性能
(一)切削加工性
异型管切削加工性系指金属接受切削加工的能力,也是指管材经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度。通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性。
(二)锻性
异型管材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺是会改变形状而不产生裂纹的性能。它实际上是金属塑性好坏的一种表现,金属材料塑性越高,变形抗力就越小,则锻性就越好。锻性好坏主要决定于金属的化学成分、显组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素。