衛(wèi)生級(jí)不銹鋼管? 衛(wèi)生級(jí)管件 您身邊的衛(wèi)生級(jí)流體設(shè)備專(zhuān)家
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不銹鋼衛(wèi)生級(jí)無(wú)縫管的軋制工藝是其生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié),直接決定了管材的尺寸精度、機(jī)械性能、表面光潔度及內(nèi)在質(zhì)量。相較于普通工業(yè)用無(wú)縫管,衛(wèi)生級(jí)管對(duì)潔凈度、表面粗糙度、晶粒度、耐腐蝕性的要求更為嚴(yán)苛。其主要軋制工藝流程如下,尤其強(qiáng)調(diào)冷加工環(huán)節(jié):
原料準(zhǔn)備:
材質(zhì)選擇: 主要采用AISI 304L 或 316L 不銹鋼錠或圓坯。L代表低碳,降低晶間腐蝕風(fēng)險(xiǎn),是衛(wèi)生級(jí)應(yīng)用的強(qiáng)制要求。
表面處理: 坯料表面需進(jìn)行修磨或剝皮處理,去除表面缺陷(裂紋、夾雜、氧化皮等),確保后續(xù)加工質(zhì)量。
熱軋穿孔:
加熱: 圓坯在環(huán)形爐或步進(jìn)爐中均勻加熱至適宜溫度(約1200-1250°C)。
穿孔: 在斜軋穿孔機(jī)(如曼內(nèi)斯曼穿孔機(jī))上進(jìn)行。高溫坯料在軋輥和頂頭作用下被穿軋成空心毛管(壁厚較厚,尺寸精度和表面質(zhì)量較低)。這是形成無(wú)縫管的關(guān)鍵第一步。
熱軋延伸/減徑 (可選,用于生產(chǎn)較大規(guī)格毛管):
對(duì)于較大規(guī)格的衛(wèi)生管坯料,毛管可能經(jīng)過(guò)連軋管機(jī)或自動(dòng)軋管機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的熱軋延伸,以減小外徑和壁厚,獲得更接近最終尺寸的熱軋荒管。
熱軋荒管處理:
矯直: 熱軋后的荒管進(jìn)行熱矯直。
切頭尾: 切除端部不規(guī)則部分。
酸洗: 關(guān)鍵步驟! 采用硝酸-氫氟酸混合酸洗液去除荒管內(nèi)外表面的高溫氧化皮(鱗皮),暴露出潔凈的金屬表面,為后續(xù)冷加工做準(zhǔn)備。酸洗后需徹底清洗中和。
冷軋/冷拔 - 核心精密成型階段:
熱處理后管材表面會(huì)形成氧化膜(熱處理氧化皮),必須在下一道次冷加工前徹底去除。
再次進(jìn)行酸洗(或采用更環(huán)保的噴砂、拋丸等機(jī)械方法),確保表面潔凈。
可能進(jìn)行輕微的中間拋光以去除輕微缺陷。
關(guān)鍵步驟! 在冷軋/冷拔道次之間必須進(jìn)行。
目的:
工藝: 將管材加熱至高溫(1040-1150°C,依鋼種而定),快速冷卻(水淬或噴淋冷卻)以獲得過(guò)飽和的奧氏體組織。
消除加工硬化,恢復(fù)材料的塑性和韌性,以便進(jìn)行下一道次冷加工。
溶解加工過(guò)程中析出的碳化物,保持材料的耐腐蝕性(特別是避免晶間腐蝕)。
使組織均勻化,細(xì)化晶粒。
冷軋 (主導(dǎo)工藝):
冷拔 (輔助工藝):
尺寸精度極高(尤其是外徑)。
表面光潔度好(軋制過(guò)程更平穩(wěn))。
道次變形量相對(duì)皮爾格軋機(jī)小。
更適合薄壁管、精密管的軋制。
變形效率高,道次變形量大(壁厚減薄率可達(dá)50-80%)。
能顯著改善壁厚均勻性。
加工硬化效果好。
表面質(zhì)量較好(但仍需后續(xù)拋光)。
皮爾格冷軋機(jī) (周期式冷軋管機(jī)): 最常用、最重要的衛(wèi)生管冷軋?jiān)O(shè)備。軋輥具有變截面的孔型,芯棒(頂頭)固定。毛管在軋輥和芯棒構(gòu)成的環(huán)形間隙中進(jìn)行往復(fù)軋制,實(shí)現(xiàn)大減壁量、小減徑量的變形。其特點(diǎn)是:
多輥式冷軋管機(jī) (如LD, LG型): 通常有3個(gè)或更多軋輥。芯棒隨動(dòng)或浮動(dòng)。特點(diǎn)是:
通常在冷軋后進(jìn)行,用于精密定徑、小量減壁或生產(chǎn)特殊形狀/小批量規(guī)格。
管材通過(guò)模具(外模)和芯棒(內(nèi)模,可選)拉拔,實(shí)現(xiàn)減徑或減壁。
冷拔管表面易產(chǎn)生縱向劃痕,對(duì)后續(xù)拋光要求更高,在高端衛(wèi)生管生產(chǎn)中應(yīng)用比例低于冷軋。
尺寸精度(外徑、壁厚公差嚴(yán)格控制)。
表面光潔度(為后續(xù)拋光奠定基礎(chǔ))。
機(jī)械性能(強(qiáng)度、硬度提高)。
組織均勻性(細(xì)化晶粒)。
目的: 這是生產(chǎn)衛(wèi)生級(jí)無(wú)縫管的核心環(huán)節(jié)。通過(guò)多道次、小變形量的冷加工,顯著提高管材的:
主要冷加工工藝:
中間熱處理 (固溶處理):
中間酸洗/拋磨:
成品熱處理 (固溶處理 & 淬火):
最佳的耐腐蝕性能(完全固溶狀態(tài))。
標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能(符合標(biāo)準(zhǔn)要求)。
均勻細(xì)小的晶粒度(通常要求ASTM 7級(jí)或更細(xì),晶粒粗大影響耐蝕性和拋光效果)。
在最終冷加工道次后進(jìn)行。
目的: 與中間熱處理類(lèi)似,但這是最終的、決定性的熱處理。確保產(chǎn)品達(dá)到:
控制要點(diǎn): 溫度均勻性、保溫時(shí)間、冷卻速度(快速淬火防止敏化)。通常使用光亮退火爐(通保護(hù)氣氛如氫氣或氮?dú)浠旌蠚猓┗蛘婵諣t,以最大程度減少表面氧化,減少后續(xù)酸洗拋光的難度和工作量。
精整與檢驗(yàn) (確保衛(wèi)生級(jí)特性):
機(jī)械拋光: 使用粒度由粗到細(xì)的砂帶、砂輪或磨料進(jìn)行多道次拋光。目標(biāo)是將內(nèi)表面粗糙度 Ra 降至 ≤ 0.8 μm,高端要求達(dá)到 ≤ 0.5 μm 甚至 ≤ 0.4 μm。外表面也需要相應(yīng)拋光。
電解拋光 (EP): 更高端的工藝。在電解液中,管材作為陽(yáng)極,通過(guò)電化學(xué)溶解選擇性去除表面微觀(guān)凸起,獲得鏡面般光滑、Ra ≤ 0.2 μm 甚至更低的表面。優(yōu)點(diǎn):無(wú)機(jī)械應(yīng)力、無(wú)嵌入磨料風(fēng)險(xiǎn)、鈍化效果更好、微觀(guān)平整度極高,極大減少微生物附著。
渦流檢測(cè) (ECT): 在線(xiàn)、100%檢測(cè),快速檢測(cè)表面及近表面缺陷(裂紋、折疊、夾雜等)。
超聲波檢測(cè) (UT): 在線(xiàn)或離線(xiàn)100%檢測(cè),主要用于檢測(cè)內(nèi)部缺陷(分層、夾雜)和精確測(cè)量壁厚。
矯直: 精密矯直,確保直線(xiàn)度滿(mǎn)足高要求。
無(wú)損檢測(cè):
水壓試驗(yàn)/氣密試驗(yàn) (按標(biāo)準(zhǔn)要求): 確保管材的承壓能力和密封性。
最終酸洗/鈍化: 徹底清除熱處理殘留的微量氧化層,并在表面形成致密鈍化膜(Cr?O?),增強(qiáng)耐腐蝕性。
內(nèi)外表面拋光: 核心衛(wèi)生級(jí)工序!
清洗干燥: 徹底清洗去除拋光殘留物、油脂等污染物,并完全干燥。通常在潔凈環(huán)境下進(jìn)行。
管端處理: 切割定尺,端口去毛刺并拋光,確保連接面的平整光滑。
標(biāo)識(shí)與包裝: 按要求標(biāo)識(shí)材質(zhì)、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)等信息。采用潔凈、防塵、防擦傷的包裝方式(如塑料袋+塑料端蓋+纏繞膜+紙箱/木箱)。
“熱穿孔+多道次冷軋+中間熱處理”為主流: 充分發(fā)揮冷軋?jiān)诰取⒐鉂嵍?、性能控制上的?yōu)勢(shì)。
對(duì)“潔凈度”的極致追求: 貫穿始終。從原料處理、酸洗、熱處理(保護(hù)氣氛/真空)、拋光到最終清洗包裝,每個(gè)環(huán)節(jié)都需防止污染(鐵離子、油脂、顆粒物等)。
嚴(yán)格的表面處理: 最終的內(nèi)外表面拋光(機(jī)械或電解)是實(shí)現(xiàn)超低表面粗糙度、符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的核心。
精確的過(guò)程控制: 溫度、變形量、速度、冷卻速率等參數(shù)嚴(yán)格控制,確保組織性能穩(wěn)定。
全面的無(wú)損檢測(cè): 100%渦流和超聲波檢測(cè)是保證管材內(nèi)部和表面無(wú)缺陷的必備手段。
低碳材質(zhì) (304L/316L): 強(qiáng)制要求,確保焊接和熱處理后的耐晶間腐蝕能力。
高精度尺寸控制: 滿(mǎn)足精密流體系統(tǒng)連接的需要。
不銹鋼衛(wèi)生級(jí)無(wú)縫管的軋制是一個(gè)技術(shù)密集、流程復(fù)雜、控制嚴(yán)格的過(guò)程。其核心在于通過(guò)精密的冷軋工藝(尤其是皮爾格軋制和多輥軋制)結(jié)合嚴(yán)格的中間及最終固溶熱處理,配合多道次酸洗和最終的精密拋光(機(jī)械或電解),最終獲得具有超高尺寸精度、極佳表面光潔度(低Ra值)、優(yōu)異耐腐蝕性、均勻細(xì)小晶粒組織以及無(wú)缺陷的高品質(zhì)管材,以滿(mǎn)足食品、制藥、生物工程等行業(yè)的苛刻衛(wèi)生和安全要求。冷軋工藝在這一過(guò)程中扮演著提升精度、性能和表面質(zhì)量的關(guān)鍵角色。