熱加工不銹鋼坯料的加熱有多種方法,一般根據(jù)坯料加工時(shí)金屬的變形特點(diǎn)及其對(duì)坯料加熱的要求來選擇坯料加熱的工藝和裝備。
不銹鋼管熱擠壓工藝對(duì)于擠壓前坯料的要求,首先是坯料加熱后在其表面上要求無氧化鐵皮存在,因?yàn)閹в斜砻嫜趸F皮的坯料,無法在擠壓時(shí)使用玻璃潤(rùn)滑劑。其次是要求經(jīng)加熱后的坯料要求其沿?cái)嗝婧烷L(zhǎng)度方向上的加熱溫度均勻一致。因?yàn)榕髁霞訜釡囟鹊牟痪鶆颍瑪D壓后將會(huì)導(dǎo)致擠壓不銹鋼管的偏心。最后是對(duì)于擠壓一些加工溫度范圍比較窄的低塑性鋼和合金時(shí),要求經(jīng)加熱后坯料獲得高度準(zhǔn)確的加熱溫度范圍。
有多種方法可以做到坯料經(jīng)加熱后,表面無氧化鐵皮。例如,在保護(hù)氣氛中進(jìn)行坯料的加熱;或采用在敞焰爐中經(jīng)氧化加熱后再將氧化鐵皮清除;或者是在材料的無氧化溫度下,充分加熱后,再利用其導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而增加的特點(diǎn),進(jìn)行快速加熱,使坯料表面來不及氧化的“二步法”加熱。經(jīng)過在實(shí)踐中從可操作性和經(jīng)濟(jì)性兩方面考量,得出的結(jié)論是:采用第一種方法的結(jié)果是提高了制品的成本,并使加熱工藝變得復(fù)雜化;采用第二種方法,對(duì)于碳素鋼和低合金鋼坯料的加熱是最有效和最經(jīng)濟(jì)且可行的方法;最后一種方法適用于不銹鋼、各種難熔金屬及其合金坯料的加熱。這是因?yàn)椴讳P鋼等這類材料本身就具有較碳素鋼和低合金鋼高的抗氧化溫度,而且其材料本身比較昂貴,能夠接受成本較高的快速加熱方法,且在“二步法”加熱之后,坯料表面的氧化并不明顯,不用清除,直接進(jìn)行擠壓。
因此,在近代擠壓車間設(shè)置的坯料加熱和再加熱設(shè)備普遍采用環(huán)形爐和感應(yīng)加熱爐。
對(duì)于碳素鋼和低合金鋼的產(chǎn)品,擠壓坯料的加熱采用環(huán)形爐直接加熱到擠壓溫度。出爐后再采用高壓水除鱗裝置清除坯料表面的氧化鐵皮。
對(duì)于不銹鋼和高合金材料的產(chǎn)品,擠壓坯料的加熱采用環(huán)形爐預(yù)熱后,再采用工頻感應(yīng)加熱爐加熱到擠壓溫度。坯料在環(huán)形爐內(nèi)的預(yù)熱溫度為材料的無氧化溫度,對(duì)于不銹鋼坯料一般為750~800℃。