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三、冷挤压技术的发展
冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的,长期以来只对几种软金属(铅和锡)进行挤压。直到19纪末20世纪初,才开始挤压较硬的有色金属(锌、铝、紫铜、黄铜等)至于钢的挤压,由于冷挤压时需要很大的压力,在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题,长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。
1906年,英国人科斯利特(T.W.coslett)发现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法,但工序繁多,而经济效益又差,故未被广泛采用。不过,这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来,用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处理过的毛坯表面附有脂肪润滑剂或钠皂薄膜,且这层薄膜不易脱落,挤压这种毛坯时,压力较小。这个发现使人们找到了一种理想的钢毛坯表面处理法一磷化皂化法。
磷化皂化处理钢毛坯表面方法的出现使钢的挤压成为可能。1934年,德国人采用磷化皂化法成功地冷挤出钢管。二次世界大战期间,德国人需要大量弹壳,当时黄铜又供应不足,于是德国人秘密试验用冷挤压生产钢弹壳、后来,采用合金工具钢作模具材料,用冷挤压成功地挤出大批量钢弹壳类零件。
第二次世界大战以后,美国人窃取了德国人关于钢的冷挤压的全部资料,开始在美国用冷挤压秘密生产军火,开办了很多生产钢弹壳和弹体的军工厂。
钢的冷挤压于1947年才正式用于民用工业。
美国于1949年发表了各种钢材冷挤压后机械性能的实验数据。德国于1950年、1953年先后公布了钢的冷挤压的基本技术数据及冷挤压力和挤压功的实验结果。
1957年,日本引进了专用冷挤压机,开始在精密仪器和仪表中采用冷挤压技术。日本见这种新技术经济效益显著,很快把这种技术用于制造汽车和电气制件。现已成为遍及各个工业部门的重要加工手段。
在我国,建国前的冷挤压加工是十分落后的,当时,仅有少数工厂用铅、锡等有色金属挤压牙膏管或线材、管材一类产品。
建国后,冷挤压技术得到了发展。50十年代开始了铝、铜及其合金的冷挤压;60年代黑色金属冷挤压已应用于生产。十年浩劫,极大地影响了冷挤压技术的发展。1978年以后,在“独立自主,自力更生”的伟大方针指引下,冷挤压技术得到了迅速发展。近几年来,随着改革开放政策的进展,随着工业生产及科学技术的蓬勃发展,冷挤压技术也得到了迅猛发展。
70年代末,国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的实验研究,发表了大量的有价值的论文,初步形成了一支研究和应用冷挤压技术的队伍。
目前,我国已能对铅、锡,铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压,甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。制造的冷挤压件是各种各样的,重可达30公斤,轻只有1克。在模具材料使用方面,除了用高速钢、轴承钢、高碳高铬合金工具钢外,还采用了不少新型模具钢如CG2、65Nb、LD等。在挤压工艺参数选择和模具结构设计方面,初步采用了优化设计及计算机辅助设计与制造(即CAD/CAM),使模具结构更合理、挤压工艺参数更接近于实际。在挤压设备方面,我国已具备设计和制造各级吨位挤压压力机的能力。除采用通用机械压力机、液压机、冷挤压力机外,还成功地采用摩擦压力机与高速高能设备进行冷挤压生产。
科学的发展,对冷挤压技术产生了重大影响,具体地说就是计算机在工艺分析、模具设计、制造及工艺过程控制中的应用对冷挤压技术产生的影响。我国将进一步发展应用这门新技术。发展冷挤压技术主要应从以下几方面着手:
1.扩大冷挤压技术的应用范围,在一定范围内,逐步代替铸、锻、拉深及切削加工;
2.提高冷挤压制件的精度和表面质量,生产出几何形状更复杂的制件;
3.扩大冷挤压用的原材料种类,研究更理想的表面处理与润滑方法;
4.进一步使用CAD/CAM和优化设计,提高和加快模具设计与制造,研制出更合理的模具结构;
5.寻找更适合于冷挤压用的模具材料及其热处理方法,以延长模具的使用寿命;
6.进一步发展温热挤压、等温挤压、静液挤压及高速挤压等新工艺技术的研究和应用;
7.研制适合于冷挤压的多功能的冷挤压机,使毛坯和制件能自动地进料与出件,以便进一步提高生产率
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1.伪劣厚壁无缝钢管易出现折叠。折叠是厚壁无缝钢管表面形成的各种折线,这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是由于伪劣厂家追求率,压下量偏大,产生耳子,下一道轧制时就产生折叠,折叠的产品折弯后就会开裂,厚壁无缝钢管的强度大下降。
2.伪劣厚壁无缝钢管外表经常有麻面现象。麻面是由于轧槽磨损严重引起厚壁无缝钢管表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于伪劣厚壁无缝钢管厂家要追求利润,经常出现轧槽轧制超标。
3.伪劣厚壁无缝钢管表面易产生结疤。原因有两点:1.伪劣厚壁无缝钢管材质不均匀,杂质多。2。伪劣材厂家导卫设备简陋,容易粘钢,这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。
4.伪劣材表面易产生裂纹,原因是它的坯料是土坯,土坯气孔多,土坯在冷却的过程中由于受到热应力的作用,产生裂痕,经过轧制后就有裂纹。
5.伪劣厚壁无缝钢管容易刮伤,原因是伪劣材厂家设备简陋,易产生毛刺,刮伤厚壁无缝钢管表面。深度刮伤降低厚壁无缝钢管的强度。
6.伪劣厚壁无缝钢管无金属光泽,呈淡红色或类似生铁的颜色,原因有两点二、它的坯料是土坯。2、伪劣材轧制的温度不标准,他们的钢温是通过目测的,这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制,厚壁无缝钢管的性能自然就无法达标。
7.伪劣厚壁无缝钢管的横筋细而低,经常出现充不满的现象,原因是厂家为达到大的负公差,成品前几道的压下量偏大,铁型偏小,孔型充不满。
8.伪劣厚壁无缝钢管的横截面呈椭圆形,原因是厂家为了节约材料,成品辊前二道的压下量偏大,这种螺纹钢的强度大大地下降,而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。
9.优质厚壁无缝钢管的成分均匀,冷剪机的吨位高,切头端面平滑而整齐,而伪劣材由于材质差,切头端面常常会有掉肉的现象,即凹凸不平,并且无金属光泽。而且由于伪劣材厂家产品切头少,头尾会出现大耳子。
10.伪劣厚壁无缝钢管材质含杂质多,钢的密度偏小,而且尺寸超差严重,所以在没有游标卡尺的情况下,可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢 20,标准中规定大负公差为 5%,定尺9M时它的单根理论重量为 120公斤,它的小的重量应该是:120 X(l-5%)=114公斤,称量出来单根的实际重量比114公斤小,则是伪劣厚壁无缝钢管,原因是它负公差超过了5%。一般来说整相称量效果会更好,主要考虑到累积误差和概率论这个问题。
11.伪劣厚壁无缝钢管的内径尺寸波动较大,原因是;l、钢温不稳定有阴阳面。2、钢的成分不均匀。3、由于设备简陋,地基强度低,轧机的弹跳大。会出现有同一周内内径变化较大,这样的钢筋受力不均匀易产生断裂。
12.优质材的商标和印字都比较规范。
13.三厚壁无缝钢管直径16以上的大螺纹,两商标之间的间距都在IM以上。
14.伪劣厚壁无缝钢管螺纹钢的纵筋经常呈波浪形。
15.伪劣厚壁无缝钢管厂家由于没有行车,所以打包比较松散。侧面呈椭圆形。
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