最新冷拔工艺教学讲义ppt.ppt

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1、冷拔工艺一、概述二、冷拔工艺流程三、工序作用及要求四、冷拔钢管缺陷及分析五、50分厂生产特点主要内容一、概述无缝钢管的分类：热加工：热轧、热挤（扩）冷加工：冷拔、冷轧冷拔是将经热加工后的管材在冷状态下进行再加工，以生产精密、薄壁、小径产品的生产方法。优点：①极小径、极薄（毛细）管；②尺寸精度高和表面粗糙度好；③异型、变断面；④与相应的热处理方法结合，可获得多种机械性能。缺点：①工序较多；②道次变形量小；③生产周期长；④金属消耗高。3.3酸洗润滑洗掉钢管表面的氧化铁皮，减少磨擦，降低拔制力。防止在拔制时产生划道等缺陷。⑴氧化铁皮的分布三层：最外层为Fe2O3，极薄，占1~2%中间层为Fe3O4

2、，较薄，占4~18%最里层为FeO，最厚，占80~85%低合金钢及高合金钢的氧化物除上述的组成、结构外，还含有合金元素的氧化物。特别是含Cr、Ni的合金钢管形成的氧化物难溶于酸，因此酸洗困难。⑵酸洗过程一般采用硫酸酸洗。优点：价格较低；对脆性氧化铁皮有剥离作用，耗酸少；可通过提高温度维持酸洗；酸雾刺激小废酸利用价值高缺点：需加热对铁基侵蚀大，易氢脆表面暗，生产物溶解度小而不易去除，特别是含Cr、Ni钢酸洗速度慢酸洗原理：①溶解作用：Fe2O3（Fe3O4、FeO）+H2SO4→②机械剥离作用：Fe+H2SO4→FeSO4+H2，最主要③还原作用：Fe2O3（Fe3O4）+2H→FeO⑶酸洗缺

3、陷①氢脆：Fe+H2SO4→FeSO4+H2预防措施：避免低浓度高温度酸洗；加入适当缓蚀剂；避免酸洗时间过长；避免洗热管；酸洗后干燥去氢②欠酸洗：还残留有氧化铁皮预防措施：重新酸洗③过酸洗：表面出现点状腐蚀或带状凹坑产生原因：酸洗时间过长；缓蚀剂量不够过酸洗是一种不可补救的质量缺陷，只能报废，要尽量避免。④黑渣：酸洗表面残留的亚铁盐对磷化、润滑质量有影响。⑷润滑通过润滑降低磨擦能达到减少变形力和变形功，增加道次变形量，减少工模具损耗，提高工模具使用寿命，，避免由于工模具磨损和粘结金属而影响钢管内、外表面质量，以提高加工速度，降低成本。润滑分磷化和皂化两个步骤。磷化：在钢管表面形成一层疏

4、松多孔而又附着力极强的磷化膜。ZnO+Zn(NO3)2+H3PO4Fe2++HPO42-→FeHPO4↓Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓皂化：钢管经磷化后所生产的磷化膜仅是润滑剂的载体。必须要涂上工业肥皂或其它金属润滑剂。3.4拔制工艺⑴拔制方式:长芯棒拔制；短芯棒拔制；无芯棒拔制；游动芯棒拔制多采用短芯棒+无芯棒拔制⑵拔管机：链式、钢绳式、液压式⑶冷拔工具外模、内模、模套、连接杆及螺丝、芯杆(洋元)、牙板要求：具有足够的强度和韧性；具有一定的硬度和良好的耐磨性；具有合理的开头和精确的几何尺寸；工作表面光洁，不得有任何缺陷存在⑷配模与安装模具分类外模：锥形和弧形主要参数：入口锥、出

5、口锥、定径带内模：柱形和锥形配模：锥形外模+柱形内模；弧形外模+锥形内模安装：拔管模中心线与拔制中心线一致，避免产生弯曲或壁厚不均。芯棒在变形区的位置不能过前或过后。过前则增加了拔制力，易拔断和造成划道；过后则起不到减壁的作用。柱形内模应与外模出口侧平齐；锥形内模在外模定径带的1/3处。⑸道次变形量的选择影响道次变形量的因素：钢的冷加工性能，包括强度和塑性；拔管机的能力；拔制方式和模具类型一般带芯棒道次延伸率μ不超过2.0(1.5)，空拔道次延伸率μ不超过1.5(1.25)。道次减径量3~15mm，道次减壁量0.2~1.5mm。对塑性好的钢种且D/S适当可采用连拔。⑹拔制力P=K(F0-F1

6、)影响因素：材质本身特性；变形程度；磨擦条件；模具形状；拔制方式；来料几何尺寸；芯棒位置3.5热处理中间热处理（管料热处理）和成品热处理⑴目的：消除钢管冷变形时产生的加工硬化和存在于钢管内的残余应力，降低强度和硬度，恢复塑性；获得较好的综合力学性能。中间热处理一般采用再结晶退火，即高于再结晶温度105~250℃的低温退火。但在实际操作中往往采用正火。成品热处理依产品标准的要求和品种规格来定。⑵热处理缺陷氧化铁皮过厚；钢管表面严重脱碳；钢管的过热和过烧；钢管力学性能不均匀、不合格；热处理后钢管弯曲度过大。四、冷拔钢管缺陷及分析序号缺陷名称特征产生原因预防和消除方法1横裂钢管表面有连续或断续的横

7、向破裂酸洗时间过长引起氢脆热处理不当,加工应力未充分消除拔制变形量过大拔制速度过快,产生热应力空拔厚壁管内外变形不一致,产生附加应力正确执行工艺制度,按操作规程作业合理安排变形量对厚壁管特别注意内外性能均匀、要控制壁厚不均缺陷名称：折叠、裂缝(裂纹、发纹)、凹坑、尺寸超差、壁厚不均、椭圆、划道(擦伤)、抖纹、纵向开裂、纵向凹折、翘皮、夹杂、麻面(针孔)、矫痕、内外折等。序号缺陷名称特征产生原因预