冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具,发生塑性变形。目前,在生产中的拔制方法大致可分成3种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管,冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下,发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径3个阶段,而且变形区内部产生相应的应力,其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程的基本力学特征。
用传统的方法生产-根内径420 毫米,12米长的缸筒需154小时,用冷拔方法生产只需4分钟。由于镗孔的滚压头兼起导向作用,在切削过程中,毛坯管由于自重产生挠度,致使滚压头和镗刀走偏,造成废品。用传统的镗孔方法制造缸体,金属利用率只有50-70%。用拉拔方法生产时,金属不但不被切削成铁末,反而可以得到30%的延伸,金属利用率可达95%。
冷拔管是以热轧管为材料拔制而成的,热轧管的材质、规格、质量的选取合适与否直接影响着拔制进行和成品质量。选材时应注意以下几点:
1、在选材时一般在强度保障的情况下,选取硬度低、塑性好的材料;
2、高精度冷拔管规格应根据成品的规格选定,保障其延伸率在特定范围内;延伸率过小,成品表面的强度不能保障,过大,使拔制不好进行;
3、材料表面不能有凹坑、裂纹、裂缝、折叠、结疤、椭圆等严重缺陷;
4、还是选取热轧后放置0.5~2a的产品比较好,它时间过短,高精度冷拔管表面锈蚀浅薄,时间过长,表面锈蚀过深,这些都会导致表面前处理不充分,从而影响成品表面质量。
氮在冷拔管中的作用主要体现在三个方面:不锈钢基体结构、机械性能和耐蚀性。研究表明,氮是一种强烈形成和稳定奥氏体并扩展奥氏体相的元素。它可以代替不锈钢中的部分镍,降低钢中的铁素体含量,使奥氏体更加稳定。即使在冷加工条件下,也可以避免有害金属间相的分离和马氏体相变。氮对不锈钢力学性能的影响主要体现在:氮显著提高不锈钢的强度,但不降低材料的塑性抗力;氮可以提高不锈钢的抗蠕变、耐磨性和屈服强度。
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