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概述1

1 钢管热挤压技术的发展及应用领域4

1.1 钢管热挤压技术的发展4

1.1.1 国外钢管热挤压的发展4

1.1.2 我国钢管热挤压的发展18

1.2 热挤压技术的主要应用领域20

1.2.1 不锈钢管的生产21

1.2.2 高强度、低塑性、难变形合金管的生产23

1.2.3 高质量专用管和特殊钢管的生产24

1.2.4 异型管和异型材的生产25

2 不锈钢管的热挤压工艺28

2.1 挤压坯料的准备28

2.1.1 坯料的种类28

2.1.2 对挤压坯料的要求31

2.1.3 挤压坯料尺寸的确定35

2.2 挤压坯料的加热工艺41

2.2.1 加热温度的确定42

2.2.2 不同品种坯料加热工艺的选择44

2.2.3 挤压坯料的感应加热46

2.2.4 空心坯料的再加热55

2.3 挤压时的玻璃润滑工艺56

2.3.1 玻璃润滑剂的使用方法56

2.3.2 玻璃润滑剂的选用与典型玻璃润滑剂58

2.3.3 玻璃润滑垫64

2.4 坯料的穿孔和扩孔工艺67

2.4.1 实心坯料立式穿孔工艺过程70

2.4.2 穿（扩）孔工艺的选择71

2.4.3 扩孔工艺及其限制条件73

2.4.4 穿孔工艺及其限制条件76

2.5 钢管的热挤压工艺80

2.5.1 挤压钢管和型钢生产的工艺流程81

2.5.2 钢管热挤压的工艺程序83

2.5.3 钢管挤压时芯棒的工作状态83

2.5.4 模前锯和模后锯85

2.5.5 钢管热挤压的速度制度85

2.5.6 钢管热挤压时的变形制度87

2.5.7 挤压工模具的预热与冷却88

2.6 不锈钢管挤压后表面玻璃润滑剂的清除91

2.6.1 钢管表面玻璃润滑剂的清除方法92

2.6.2 不同材料挤压钢管的碱酸洗工艺94

2.7 挤压钢管的缺陷及其形成原因95

2.7.1 钢管的壁厚不均缺陷95

2.7.2 钢管的表面缺陷98

2.7.3 挤压产品断面尺寸公差101

2.7.4 挤压产品的扭曲102

2.8 挤压表102

2.8.1 现有挤压设备生产钢管时的挤压表编制103

2.8.2 设计新挤压设备时的挤压表计算109

2.8.3 金属消耗系数113

2.8.4 挤压机的生产能力116

2.8.5 挤压钢管工艺流转卡116

3 钢管挤压时的金属流动及变形力的确定118

3.1 钢管挤压时的金属流动118

3.2 带内外翼钢管挤压时的金属流动123

3.3 钢管挤压时变形力的确定126

3.3.1 挤压力的特性曲线126

3.3.2 钢管挤压时挤压力的计算132

3.4 坯料穿（扩）孔时的金属流动及变形力的确定137

3.4.1 坯料穿（扩）孔时的金属流动137

3.4.2 坯料穿（扩）孔时变形力的确定140

4 钢管和型钢热挤压时的工艺润滑剂144

4.1 钢挤压用工艺润滑剂的发展144

4.2 工艺润滑剂的种类149

4.2.1 层状固体为基质的润滑剂149

4.2.2 盐类润滑剂150

4.2.3 结晶型润滑剂151

4.2.4 玻璃润滑剂152

4.3 工艺润滑剂的润滑机理161

4.4 玻璃润滑剂的选择169

4.5 工艺润滑剂对挤压工艺参数的影响172

4.6 工艺润滑剂对挤压制品质量的影响177

4.6.1 挤压速度的影响178

4.6.2 延伸系数的影响180

4.6.3 加热温度的影响182

4.6.4 工具形状的影响183

4.6.5 坯料、玻璃垫、挤压模形状的影响184

4.6.6 原始坯料表面质量的影响185

4.7 国外部分工艺润滑剂的成分、性能及使用效果186

4.7.1 英国的部分玻璃润滑剂186

4.7.2 俄罗斯挤压钢管和型材时推荐使用的玻璃润滑剂189

4.7.3 美国的部分玻璃润滑剂190

4.7.4 德国Schloemann（施劳曼）公司注册的英国专利润滑剂192

5 特种材料的热挤压195

5.1 低塑性难变形材料的挤压条件195

5.1.1 热加工最佳温度和变形程度的确定方法195

5.1.2 热加工变形制度曲线的绘制196

5.1.3 α相含量对奥氏体不锈钢挤压制品质量的影响197

5.2 低塑性难变形材料热挤压时的保护措施199

5.2.1 提高材料可塑性199

5.2.2 特殊结构组合挤压模的使用201

5.3 高镍合金材料的热挤压202

5.3.1 高镍合金材料的特性202

5.3.2 润滑剂对高镍合金表面质量的影响203

5.3.3 高镍合金的挤压温度—速度关系曲线203

5.3.4 加热温度对高镍合金性能的影响205

5.4 钼及其合金材料的热挤压207

5.4.1 钼及其合金材料的热挤压特点207

5.4.2 挤压后钼合金的金相组织及力学性能208

5.5 高速工具钢的热挤压211

5.5.1 坯料情况212

5.5.2 热挤压工艺试验212

5.5.3 棒材的显微组织214

5.5.4 组织性能影响因素217

5.5.5 挤压出的高速工具钢棒材的性能219

5.6 球墨铸铁管的热挤压219

5.6.1 铸铁坯料的化学成分220

5.6.2 铸铁坯料的加热220

5.6.3 挤压铸铁管的技术参数220

5.6.4 挤压出的铸铁管的组织性能221

5.6.5 球状石墨对挤压铸铁管的影响222

5.6.6 挤压出的铸铁管的缺陷223

5.6.7 挤压出的铸铁管的后续处理223

5.6.8 挤压出的铸铁管的优点224

6 特殊品种的热挤压225

6.1 实心和空心型材的热挤压225

6.1.1 挤压型材的特点225

6.1.2 挤压型材的种类227

6.1.3 挤压型材的常用材料230

6.1.4 异型材热挤压的工艺特点233

6.1.5 异型材热挤压工艺的限制条件234

6.1.6 型材热挤压的模具设计236

6.1.7 挤压型材产品尺寸的稳定性238

6.1.8 挤压型材的矫直241

6.2 复合管的热挤压242

6.2.1 影响两层不同材料结合的因素242

6.2.2 复合管坯料的制造方法243

6.3 超厚壁管的热挤压250

7 钢管和型材热挤压的工模具设计252

7.1 引言252

7.2 挤压工模具的分类253

7.3 挤压工模具使用的工况条件255

7.4 挤压工模具的设计条件256

7.5 挤压工模具使用时的变形和破坏特点257

7.5.1 工模具工作表面的磨损257

7.5.2 工模具工作表面的裂纹257

7.5.3 工模具的脆性破坏258

7.5.4 挤压工模具的塑性破坏——挤压筒和套筒的弹—塑性变形258

7.6 钢管热挤压的工模具设计259

7.6.1 挤压筒259

7.6.2 挤压杆268

7.6.3 挤压芯棒273

7.6.4 挤压模285

7.6.5 挤压垫308

7.7 立式穿（扩）孔机的工模具设计312

7.7.1 工模具配置312

7.7.2 穿（扩）孔筒312

7.7.3 镦粗杆和穿孔杆314

7.8 挤压工模具的使用寿命317

7.8.1 挤压温度的影响318

7.8.2 玻璃润滑剂的影响318

7.8.3 挤压速度、变形抗力、挤压比的影响319

7.9 挤压工模具用材料的选择319

7.9.1 铁基合金320

7.9.2 镍基耐热合金321

7.9.3 钼及钼基合金321

7.9.4 钴基合金325

7.9.5 其他难熔金属和金属陶瓷325

8 钢管和型钢热挤压车间的设备332

8.1 挤压坯料的加工设备332

8.1.1 坯料加工的要求332

8.1.2 坯料的加工设备333

8.1.3 坯料加工工序及机床配置346

8.2 挤压坯料的加热设备349

8.2.1 环形加热（预热）炉349

8.2.2 工频感应加热炉351

8.3 坯料表面的高压水除鳞设备367

8.3.1 最经济的除鳞方法367

8.3.2 高压水除鳞装置的结构367

8.3.3 高压水除鳞装置的性能368

8.3.4 喷嘴环的使用370

8.3.5 高压水除鳞装置各参数的选择370

8.3.6 除鳞装置最佳参数的选择371

8.4 玻璃润滑剂的涂敷和施加设备372

8.4.1 坯料内外表面润滑剂的涂敷和施加设备372

8.4.2 挤压模的润滑装置376

8.5 立式穿孔机及其辅助机械377

8.5.1 立式穿孔机的结构及其主要性能377

8.5.2 立式穿孔机的辅助机械和主要参数380

8.5.3 近代立式穿孔机的新结构384

8.6 卧式挤压机及其辅助设备387

8.6.1 挤压机的机械结构393

8.6.2 挤压机的液压系统394

8.6.3 挤压机的传动系统396

8.6.4 挤压机的辅助设备399

8.6.5 近代卧式钢挤压机的新结构401

8.6.6 钢挤压与有色金属挤压在工艺和设备方面的区别404

8.7 挤压钢管和型钢的精整设备406

8.7.1 挤压钢管的冷却设备406

8.7.2 挤压钢管的矫直设备407

8.7.3 挤压钢管清除表面润滑剂的设备409

8.7.4 挤压钢管的切断设备410

8.8 挤压钢管的检测设备及仪器411

8.8.1 水压试验机411

8.8.2 无损检测设备412

8.8.3 检测仪器413

8.9 钢管和型钢热挤压车间设备的平面布置414

8.9.1 挤压工艺和设备的进步414

8.9.2 挤压车间设备平面布置的设计415

8.9.3 挤压车间设备平面布置实例416

8.9.4 挤压厂（车间）的生产品种、规格和年产量417

8.9.5 美国12000t挤压机的工艺及设备418

9 钢管热挤压工艺应用的经济合理性分析422

9.1 各种制管机组的工艺设备配置比较422

9.2 各种制管方法的适用范围的比较423

9.3 各种制管方法生产钢管品种的比较426

9.4 各种轧管机组的产品规格和生产率的比较431

9.5 各种机组产品质量和性能的比较435

9.6 挤压法和轧制法技术经济指标的比较436

9.6.1 机组的选择437

9.6.2 机组产品大纲的确定437

9.6.3 技术经济指标的确定438

9.6.4 折合费用的比较441

9.6.5 生产不锈钢管时的技术经济指标比较443

9.6.6 3150t挤压机组车间和类似的轧管车间生产钢管的技术经济指标比较444

9.6.7 各种制管机组的主要技术经济指标444

9.7 挤压法和轧制法的总体比较446

参考文献448

附录1 太原通泽重工有限公司钢热挤压成套设备简介451

附录2 北京天力创玻璃科技开发有限公司金属材料热挤压用玻璃润滑剂简介454