Производство бесшовных изгибов из нержавеющей стали включает в себя ряд технических проблем, в основном отраженных в трех основных аспектах: характеристики материала, управление процессом и обработка поверхности.
Его свойства материала вызывают следующие трудности обработки:
1. Серьезное упрочнение при обработке
Степень отверждения аустенитной нержавеющей стали в процессе резания может быть в несколько раз выше, чем у углеродистой стали, что приводит к резкому сокращению срока службы инструмента при работе в области отверждения. Необходимо использовать постепенный процесс холодного изгиба, чтобы уменьшить однократную деформацию и спроектировать предварительно компенсированную форму, чтобы компенсировать отклонение от возврата (обычно требуется увеличение изгиба на 2°).
Температура резания и износ инструмента
Плохая теплопроводность нержавеющей стали (только 1 / 3 углеродистой стали), высокая температура при резке концентрируется в области лезвия, ускоряя износ инструмента. Следует выбрать специальный твердосплавный инструмент (например, долото с покрытием TiAlN), использовать режущий раствор с внутренним охлаждением для снижения температуры лезвия, скорость линии управления составляет 60 м / мин, подача — 0,15 мм / р.
3. Жесткий и легко вязкий нож для резки стружек
Мартенситная нержавеющая сталь режет стружки прочно, легко трение с передней поверхностью ножа создает явление сварки, разрушает чистоту поверхности. Необходимо оптимизировать конструкцию стружечного желоба и добавить масло для резки под экстремальным давлением, чтобы уменьшить трение.
В процессе формования возникают следующие проблемы:
1. Управление термострикцией
Равномерность толщины стенки ‌: При нагревании и нажатии средней частоты температурный градиент приводит к колебаниям скорости уменьшения толщины стенки (обычно требуется, чтобы скорость уменьшения толщины стенки составляла более 8%). Интенсивность формы должна поддерживаться с помощью технологии водяного охлаждения внутренних отверстий стержня и мониторинга распределения температурного поля в режиме реального времени.
‌ Окисление поверхности ‌: При нагревании более 800 °C образуется окислительная оболочка, которая должна быть вытянута под защитой инертного газа.
2. Преображение при холодном изгибе
Тонкостенный изгиб (толщина стенки 3 мм) при изгибе малого радиуса наружная сторона легко трескается и внутренняя сторона морщится. Необходимо использовать сегментное многоканальное формование с гидравлической сервокоррекционной системой для компенсации деформации. Количество отскока до 15° — 20°, необходимо предварительно определить компенсацию с помощью моделирования ограниченных элементов.
3. Недостатки сварных соединений
При кольцевой сварке изгиба и участка прямой трубы в зоне теплового воздействия происходит межкристаллическая коррозия. Необходимо использовать лазерно — дуговую комбинированную сварку для уменьшения теплового входа и восстановления коррозионной стойкости после сварки.
Кроме того, существуют сложности с качеством и точностью поверхности:
Превышение шероховатости внутренней стенки (> 0,8 мкм)
Электролитическая полировка делает Ra ≥ 0,2 мкм.
2. Угольное отклонение угла изгиба (> ±1°)
калибровка с ЧПУ по пяти осям.
3. Микроцарапины на зеркальной полировке
Многоступенчатая полировка песчаной ленты (180 → 320 → 600 позиций).