(1)合理选材。对厚壁钢管应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。
(2)模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、厚壁钢管可采用组合结构。
(3)厚壁钢管要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。
(4)合理选择加热温度,控制加热速度,对于厚壁钢管可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。
(5)在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。
(6)对厚壁钢管,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。
(7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。
(8)在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。
另外,正确的热处理工艺操作(如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等)和合理的回火热处理工艺也是减少厚壁钢管变形的有效措施。
厚壁钢管的无缝化主要是通过张力减径来完成的,张力减径过程是空心母材不带芯棒的连续轧制过程。在保证母管焊接质量的前提下,焊管张力减径工艺是将焊管整体加热到950摄氏度以上,再经张力减径机(张力减径机共有24道次)轧制成各种外径与壁厚的成品管,采用此工艺所生产的热轧钢管与普通的高频焊管有本质的区别,通过加热炉加热后其焊缝与母体的金相组织和机械性能可以达到完全一致此外 ,通过多道次的张力减径机轧制和自动控制使得钢管的尺寸精度(尤其是管体圆度和壁厚精度)优于同类无缝管。
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