1952年在聯邦德國出現了頂推式不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)熱擴徑的專利。這種擴徑工藝最突出的特點在于:


 1. 擴徑時頂頭不動,而(er)傳(chuan)動裝置將不銹鋼管以一定速度推上頂頭進(jin)行(xing)擴徑;


 2. 采(cai)用感應加(jia)熱使不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在變(bian)形區(qu)域或(huo)緊靠變(bian)形區(qu)時進(jin)行加(jia)熱,或(huo)為了節約電能(neng)消耗,不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在擴徑前(qian)加(jia)熱至(zhi)磁性轉變(bian)點以下(xia),然后在變(bian)形區(qu)加(jia)熱至(zhi)軋制溫度。


為了實現這種擴徑工藝,可以(yi)采用(yong)傳(chuan)動裝置不同的以(yi)下兩種設備(bei)。



一(yi)、高壓水(shui)傳動的頂推(tui)式熱擴(kuo)機


 如圖10-7所(suo)示,a為感(gan)應(ying)回熱裝置(zhi),b為擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭,它(ta)通過拉桿c由支持缸K將(jiang)它(ta)固定住。高壓(ya)水工(gong)作(zuo)缸d將(jiang)鋼管(guan)的一(yi)端推(tui)向(xiang)擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)頂(ding)頭b和感(gan)應(ying)加熱裝置(zhi)a二(er)者形成的環(huan)狀區間。當管(guan)端加熱到足夠高的溫(wen)度(du)后(hou),工(gong)作(zuo)缸d給鋼管(guan)以一(yi)定的軸向(xiang)壓(ya)力,使鋼管(guan)在頂(ding)頭上擴(kuo)(kuo)徑(jing)(jing)。


圖 10-7.jpg


 在(zai)擴徑過(guo)程開始之(zhi)前,工(gong)作缸(gang)d處于后(hou)(hou)位(wei),鋼管由(you)側面裝入(ru),其中置有拉桿(gan)c.裝入(ru)后(hou)(hou)用(yong)接手g和(he)h將(jiang)拉桿(gan)c分別和(he)頂頭(tou)和(he)支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)缸(gang)d的活塞(sai)桿(gan)相(xiang)連(lian)。擴徑頂頭(tou)B曲后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)器e和(he)下支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)f來支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)并定(ding)位(wei)。當已經(jing)擴徑的管端碰(peng)到后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)器e時,后(hou)(hou)支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)器e就移開,此(ci)后(hou)(hou)經(jing)過(guo)擴徑的不銹鋼管依(yi)靠支(zhi)(zhi)(zhi)持(chi)輥f,來支(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)并定(ding)位(wei)。



二、機(ji)械傳動(dong)的頂推(tui)式熱擴(kuo)機(ji)


 這種熱(re)擴機和高壓水傳動(dong)的熱(re)擴機不同之點在于它(ta)采(cai)用了機械傳動(dong),即通過電機轉動(dong)、帶動(dong)絲杠,從而將鋼(gang)(gang)管以一(yi)定速度(du)推向并(bing)推上頂(ding)頭(tou)。這樣就有可能(neng)采(cai)用電氣自動(dong)控制和調節裝置,按變行區不銹鋼(gang)(gang)管的溫度(du)來調整鋼(gang)(gang)管頂(ding)推速度(du)(即進給速度(du))。


 如(ru)圖10-8所(suo)示,擴徑(jing)(jing)(jing)前將(jiang)(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)預(yu)熱到(dao)磁性轉(zhuan)變(bian)點以(yi)下,管(guan)(guan)子(zi)由(you)端部裝人。當(dang)鋼(gang)管(guan)(guan)完全裝人后(hou),鎖(suo)閂(shuan)將(jiang)(jiang)(jiang)前頂(ding)桿(gan)(gan)A鎖(suo)住,前頂(ding)桿(gan)(gan)就起作用,頂(ding)頭B就固定(ding)在預(yu)先調好的(de)位置上,通過卡緊裝置將(jiang)(jiang)(jiang)管(guan)(guan)子(zi)C卡緊,開動(dong)電(dian)動(dong)機,通過絲杠(gang)D將(jiang)(jiang)(jiang)管(guan)(guan)子(zi)按(an)箭頭E的(de)方向(xiang)向(xiang)前推進(jin)直至開始(shi)擴徑(jing)(jing)(jing)以(yi)前,當(dang)擴徑(jing)(jing)(jing)電(dian)動(dong)機啟(qi)動(dong)后(hou),則絲杠(gang)F將(jiang)(jiang)(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)推向(xiang)頂(ding)頭B開始(shi)擴徑(jing)(jing)(jing)。當(dang)管(guan)(guan)子(zi)剛要與頂(ding)頭B相接觸開始(shi)擴徑(jing)(jing)(jing)時(shi),潤滑(hua)劑通過孔進(jin)人管(guan)(guan)子(zi)內壁與頂(ding)頭之間,從(cong)(cong)而在擴徑(jing)(jing)(jing)過程中起到(dao)潤滑(hua)作用。感應加熱器H1、H2依次發揮作用,從(cong)(cong)面將(jiang)(jiang)(jiang)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)擴徑(jing)(jing)(jing)。擴徑(jing)(jing)(jing)完畢,當(dang)前頂(ding)桿(gan)(gan)A起作用時(shi),后(hou)支持器G退(tui)回,不銹鋼(gang)管(guan)(guan)由(you)側向(xiang)去成品(pin)臺(tai)架。


圖 10-8.jpg


 在這(zhe)種熱擴徑裝(zhuang)置中設(she)有熱電偶,它(ta)接(jie)在絲(si)杠D、F的電動(dong)機電源的回路中,自(zi)動(dong)地按照(zhao)擴徑過程中不銹鋼管的溫度(du)來(lai)調(diao)整進給速(su)度(du)。



三(san)、頂推式熱擴法的(de)小(xiao)結


 頂推(tui)式熱(re)擴法(fa)采用了(le)先進(jin)的感應加熱(re)方法(fa),因此(ci)具有以下諸優(you)點:


(1)能以(yi)盡可能小的熱(re)量消耗(hao)(hao)來加熱(re)鋼管,而且在擴徑過程中熱(re)損耗(hao)(hao)少;


(2)氧化鐵(tie)皮大(da)大(da)減少,這對(dui)擴徑后鋼管的內表面質量帶來(lai)極為(wei)有利的影響(xiang);


(3)不需擴口卷(juan)邊,因此也就不需要(yao)這種設備(bei),而且降低了金屬(shu)消耗(hao);


(4)可(ke)以(yi)按照變形區鋼管的溫度來調整(zheng)進給速度,另一方面(mian)由(you)于待(dai)變形部分不銹(xiu)鋼管的溫度較低,因(yin)此可(ke)以(yi)增大擴徑量;


(5)加熱爐尺寸可以縮小(xiao),或者可以將它取消。但是(shi),這一方法也有如下的(de)缺點:


  ①. 頂推時容易產(chan)生(sheng)縱(zong)向彎(wan)曲,被擴徑(jing)的不銹鋼管長(chang)度與壁厚(hou)受(shou)到一定限制;


  ②. 在短時間內將鋼管加熱到變形溫度需要復雜而且龐大的感應加熱裝置,至于要在這么短的時間內實現電氣自動調節,電氣系統比較復雜,電氣元件的靈敏度是否可以滿足要求尚是問題;


  ③. 在機械傳動頂推式熱擴機中,子的卡緊問題還待解決;


  ④. 由于感應加熱是逐段進行的,不銹鋼管擴徑也是逐段進行的,在全長上各段的溫度,擴徑情況不一定一致,容易產生縱向壁厚不均和折皺。


上述頂(ding)推式熱(re)擴(kuo)管(guan)(guan)機僅僅見(jian)之(zhi)于(yu)專利,國外應用于(yu)不銹鋼管(guan)(guan)廠家(jia)的實(shi)例尚缺。