三、不锈钢管内外表面处理与耐腐蚀关系
不锈钢管内外表面(特别如电解抛光、机械抛光后)具有良好的钝化层,耐腐蚀能力较强。内外表面光洁度高,介质粘附很少有利于耐腐蚀。管内表面光洁度高液体介质滞留越少,有利于冲洗,特别在制药行业。
1、管内表面电解抛光(电化学抛光):电解抛光液是磷酸、硫酸、铬酐、明胶、重铬酸钾等。不锈钢管内表面在阳极上,抛光液在和内流动通以低电压大电流而进行电解抛光处理。这时管内表面同时进行着两个相互矛盾的过程,即金属表面钝化层(含稠性粘膜)生成与溶解。由于表面微观的凸起部分和凹进部分成膜进入钝化的条件是不同的,又由于阳极溶解。由于表面微观凸起部分和凹进部分成膜进入钝化的条件是不同的,又由于阳极溶解,阳极区金属盐浓度不断增加,在表面形成一种高电阻的稠性粘膜。该膜在凹凸处厚度不同导致阳极表面电流密度大,放电溶解速度快,在短时间内达到削平突出的微观部分的目的,能达到很高的光洁度Ra≤0.2-0.4μm。并在这种作用下,管内表增加了铬含量,增加了金属表面钝化层的耐腐蚀能力。
如何掌握抛光的质量要与电解液配方、浓度、温度、通电时间、电流密度、电极状况、管表面处理程度等有关。技术掌握不好反而会破坏管表面光洁度,电解程度过大会出现更多更大的凹凸面,甚至条管报废,真正制作好质量需要一定技术,费用成本较高。
2、管内表面机械抛光:有旋转与直线抛光。这里以旋转机械抛光为例:机械抛光设备较为简单,动力与抛光盘、高级抛光设备较为简单,动力与抛光盘、高级抛光蜡。采用逐级细砂粒作的布盘与布盘在管内外表面上来回多次多道进行抛光处理,光洁度能达到Ra≤0.2-0.4μm。
机械抛光与电解抛光相比较具有设备简单、技术含量低容易掌握,费用成本也低,不会破坏管而造成报废,因此广泛地应用。但表面印化层耐腐蚀能力电解抛光要好的多。
四、不锈钢卫生级无缝不锈钢管生产工艺
炼钢--轧制圆钢--穿孔--冷拔--冷轧--光亮退火--内表面抛光--外表面抛光--检测验收--包装入库。
本厂生产卫生级无缝不锈钢管是从冷拔开始。
在生中几个关键设备:
1、冷拔管机:圆钢穿孔后称荒管,一般荒管为Ф65*5mm或Ф100*7mm。一般工业用的卫生级不锈钢管从Ф14*1mm至Ф200*3mm,这样需要扩管与拉小管,要有冷拔管机来进行。有时需要几次扩管或拉小管,而又退火(热处理)与酸洗循环进行。
冷拔管机种类、规格,芯棒种类、规格很多不作描述。
冷拔的主要优点是:生产效率较高;生产中变更产品规格比较方便,灵活性大;工具的设备和制作以及设备的结构维护比较简单。
冷拔的主要缺点是:道次变形量小,因此加工道次多,生产周期长;金属消耗大。管内外表面光洁度差(谈不上洁度)。
2、多辊式冷轧管机:是国内制造卫生级无缝不锈钢管关键设备。以冷拔后钢管为坯料,冷轧后管内外径与壁厚尺寸正负小于0.02-0.05mm,管内外表面光洁度Ra≤0.8μm,并可制作到壁厚0.5mm。再经抛光处理管内外表面光洁度可达Ra≤0.2-0.4μm(如镜面)。
多辊式冷轧管机种类、规格,芯棒种类、规格很多不作描述。
冷轧后管的缺点是硬态,也即屈强系数较大,不宜扩口、弯曲,严格地说还是不符合国家标准,因此要进行热固熔处理(退火)。
一般情况不锈钢管经普通热固熔处理炉(奶火炉)处理后,管内外表面出现氧化皮需要酸洗,这样又破坏了原来冷轧后管的内外表面光洁度,出现微小凹凸不平,达不到卫生级管表面光洁度标准。因此要选择气体保护光亮退火炉。
3、气体保护光亮退火炉:有两部分组成,光亮退火炉炉体与氨分解成套装置。
光亮退火炉炉体:主要结构由圆形截面马弗罐,采用两侧和底部部布置高温发热丝的加热方法,氨分解气作为保护气体和循环冷却气。结构紧凑,操作,控制可靠和维修方便,炉温均匀(温度可达1150℃),通源损耗低,能充分利用保护气,冷却速度快,保证了防止碳化铬的重新沉淀析出,使所有碳化铬完全固溶入奥氏体基体内,改变了原有冷轧后管的硬态与金相316不锈钢管,真正达到固溶处理的目的。
氨分解成套装置:利用纯净液氯分解成70%氢气与30%氨气,填充入炉体内驱跑空气(氧气),尽可能空气越小。
经气体保护光亮退火炉处理后不锈钢管已是软态,内外表面少有氧化皮,不需要酸洗处理,并保持冷轧后的管内外表面光洁度。
4、管内表面机械抛光机:上已叙述。
5、管外表面机械抛光机:上已叙述。
五、卫生级无缝不锈钢管的选购
不锈钢是少含有50%的铁和10.5%的铬,并还加入如镍、钛、钼等,根据含有休学成分的不同,金属内部的金相316不锈钢管也不同,这就有马氏体型、铁素体型、奥氏体型、双相、沉淀硬化型不锈钢等。卫生级无缝不锈钢管也有不同的材质。
一般工业常用用管奥氏体型不锈钢材质较多;0Cr19Ni9(USU304)、00Cr19Ni11(USU 304L)、0Cr17Ni12Mo2(USU 316)、00Cr17Ni14Mo2(USU 316L)、1Cr18Ni9Ti(SUS 321)等。要符合GB/T14976-94《流体输送用不锈钢无缝钢管》的标准,还有对钢管内外表面光洁度的要求。
选购卫生级无缝不锈钢管与流体介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度、以及其他因素有关。卫生级管件产品技术参数介绍:
1、控制口径:DIN标准(DN10-DN150)、3A/IDF标准(1/2"-12")、ISO标准(Ф12.7-Ф319.3);
2、国际工业标准:DIN、ISO、SMS、3A、IDF等;
3、产品材料: 不锈钢304、304、316、316L;
4、质量与用途:快装接头内外用抛光设备处理,达到表面精密度要求;适用于乳品、食品、啤酒、饮料、制药、化妆品等工业领域。
5、适用介质:水、油、气及某些腐蚀液体
6、产品特点:外形美观,表面平整,耐酸碱,抗防腐,质感性能强
7、产品质量:符合出口及国家执行产品高压管件产品标准
卫生级管件是将管子联接成管路的零件,由不锈钢的材质制成。根据连接方法可分为焊接式,卡箍式,螺纹式连接。
卫生级管件产品有:卫生级接头,卫生级活接头,卫生级卡箍,卫生级螺母,卫生级弯头,卫生级大小头,卫生级三通等。激光切割加工必须注意的事项有一下几点
1,激光切割不锈钢材料表面生锈。
当我们的不锈钢材料表面有生锈现象的时候,材料很难被切透,加工的316不锈钢管终效果也会较差。当材料表面有铁锈影响的时候会使激光切割射回到喷嘴上,容易伤害喷嘴,超高的问题也会伤害元件,当喷射嘴发生变化,切割的激光会出现偏移,是喷射嘴出现不316不锈钢管的情况,接下来还会伤害到光学系统和防护系统,甚至会有导致加工爆炸事故的可能。所以,在进行切割前材料表面的除锈工作一定要做好。
2、激光切割不锈钢材料表面涂漆
不锈钢表面涂漆的情况一般不常见,但是也需要我们注意,因为油漆一般是有毒物质,在加工时容易产生烟雾,对人体有害,所以在对涂漆的不锈钢材料切割时需要擦掉表面的油漆。
3、激光切割机不锈钢材料表面覆膜
不锈钢表面覆膜的情况是我们日常加工时经常遇到的,但是如果按照传统的加工工艺,是不行的。当设备切割不锈钢时,一般会采用带膜切割技术,为了保证覆膜不被损坏,我们一般会切割覆膜的一面,没覆膜的向下。316不锈钢管:在不锈钢切割加工中,燃点不能高于熔点:这是在气割技艺可不可以正常进行的316不锈钢管基本的条件,当不锈钢管的熔点低于其燃点的时候,在预热的时候,就不会将不锈钢管熔化,温度不会升高,自然在切割氧的作用下也不会发生燃烧了。
第二:不锈钢管氧化物的熔点一定低于不锈钢管熔点,并且流动性要好,这样液态才容易流动,氧化物渣才可以被吹掉,使切割过程才能够继续,要不然,高熔点的氧化物会以固态覆盖在切口上。
第三:不锈钢管只有在燃烧的时候,放出足够的热量,才可以对下层的不锈钢管起到预热的作用,并且放出的热量越多,预热的作用就越大,这样更有利于气割过程的顺利进行
第四:不锈钢管的导热性一定要低,因为当不锈钢管的导热性高的时候,预热火焰和不锈钢管燃烧所供给的热量就会很快的向不锈钢管内部流失,从而使切口处温度急剧的下降,达不到燃点,切割就不能正常进行或者是会在中途停止。
第五:不锈钢管中阻碍气割过程的杂志等元素要少,并且提高钢的可淬性的杂质也要少,只有这样才能够保证气割的正常进行。贴膜方式主要有:单面贴膜,双面贴膜,双层贴膜,间隔分条贴膜
1.普通不锈钢保护膜:只用于保护不锈钢表面
通常在于316不锈钢管常用的表面,不锈钢磨砂面,不锈钢拉丝面,不锈钢镜面BA面;通常磨砂拉丝面要贴粘度稍高的不锈钢保护膜,一般在70粘以上。而不锈钢镜面板BA板需要贴粘度较低的不锈钢保护膜。2.激光用不锈钢保护膜(激光膜):通常用于不锈钢板激光切割加工生产
一般情况下,用于不锈钢激光切割的不锈钢板不可以使用普通的不锈钢膜,需要使用专用的不锈钢激光膜;而激光切割加工有二氧化碳激光切割和光纤切割机,而光纤机需要使用光纤膜保护。另外目前