管道冷切割作業(yè)對(duì)切管機(jī)的工藝性能要求

冷切割作主要應(yīng)用于傳輸原油、天然氣、危險(xiǎn)品等介質(zhì)管道進(jìn)行切割作業(yè)時(shí)，出于對(duì)管道防爆、有害氣體防控以及安全作業(yè)的要求所提出的對(duì)切管機(jī)切割性能的區(qū)分手段之一。

冷切割作業(yè)的前提是管道切割作業(yè)溫度不超過(guò)80度，且對(duì)管道材質(zhì)及金相以及晶體不構(gòu)成損害和改變的管道切割工藝。而安全冷切割提出更高的要求，要求切割溫度不超過(guò)40度，這就需要采用機(jī)械冷切割的方式下，進(jìn)行輔助降溫的方法實(shí)現(xiàn)。

要達(dá)到以上機(jī)械冷切割要求，那就要做到防爆切管機(jī)的質(zhì)量性能上有所提高，并保證制造所需要的原材料符合設(shè)計(jì)要求以及刀具的韌性及耐磨性要有一定質(zhì)量的提高。

考慮切管機(jī)的工藝性能要求是選用制造切管機(jī)材料時(shí)的又一個(gè)重要原則，在保證使用性能要求的前提下，必須考慮所選材料對(duì)需要進(jìn)行的各種加工過(guò)程的適應(yīng)性，以及各種加工過(guò)程對(duì)材料原始性能和使用性能的影響。

有些材料在通過(guò)不同類型的加工和處理之后，會(huì)使原有性能降低，結(jié)果保證不了使用性能的要求，而有些材料則會(huì)使原有性能得到改善或提高，從而使原來(lái)不具備使用性能要求的材料具備入選條件而被選用。要充分考慮工藝性能要求，可以提高選材時(shí)的靈活和材料的利用率，避免出現(xiàn)不應(yīng)有的加工過(guò)程中出現(xiàn)的一系列復(fù)雜問(wèn)題。

通常，對(duì)防爆切管機(jī)制造時(shí)所需材料的工藝性能要求有：

1. 液態(tài)成形工藝

要求切管機(jī)制造材料具有良好的流動(dòng)性、較小的收縮率、低的吸氣率和均勻的化學(xué)成分。例如，用鑄造成形工藝生產(chǎn)的切管機(jī)機(jī)身、減速器機(jī)殼、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸等，應(yīng)優(yōu)先選用鋁合金等易于加工且液態(tài)成形性能良好的材料，以便于鑄造成型。

2. 固態(tài)成形工藝

要求切管機(jī)材料具有良好的熱態(tài)或冷態(tài)塑性、較小的變形抗力。例如：防爆切管機(jī)中重要的扭矩傳動(dòng)軸、渦桿、變速箱齒輪、液壓馬達(dá)齒輪泵等，應(yīng)選用中、低碳鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼、鍛鋁合金等具有良好可鍛性的材料進(jìn)行鍛造成形。對(duì)于切管機(jī)承載不大的零件，如切管機(jī)支架的金屬構(gòu)件，宜選用塑性優(yōu)良的低良的低碳鋼、有色合金，以便于冷壓一次成形。

3. 連接成形工藝

要求材料具有良好的互溶和擴(kuò)散能力，以及低的熱裂或冷裂傾向。例如，切管機(jī)的銑刀及坡口刀刀片和刀頭的焊接等工藝以及切管機(jī)拉桿及緊固螺栓等部件使用焊接的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)固化和其主要功能作用。

4. 去除成形工藝

要求切管機(jī)制造所用材料在被加工過(guò)程中易切削，減少刀具磨損，允許較高的切削速度并可獲得較高的表面質(zhì)量。切管機(jī)的絕大多數(shù)機(jī)器零件都要進(jìn)行切削加工，應(yīng)選用硬度適中（170～230BHS）、切削加工性好的材料。如果材料的切削加工性差，應(yīng)在后期進(jìn)行必要的調(diào)整，以提高切管機(jī)相關(guān)部件的硬度，或者改進(jìn)切削加工工藝，以保證切削質(zhì)量。

其中切管機(jī)的許多金屬構(gòu)件加工時(shí)要利用外力的作用使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的成形工藝，稱為金屬壓力加工。在塑性成形過(guò)程中，作用在金屬坯料上的外力主要有兩種：沖擊力和壓力。錘類設(shè)備產(chǎn)生沖擊力使金屬變形，軋機(jī)與壓力機(jī)對(duì)金屬坯料施加壓力使金屬變形。

鋼和大多數(shù)有色金屬及其合金都具有一定的塑性，因此可以在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行壓力加工。通過(guò)壓力加工，可使金屬晶粒細(xì)化，組織均勻致密，并可使之具有連貫的纖維組織，從而獲得強(qiáng)度高的零件。各種壓力加工方法還具有生產(chǎn)率高、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)。因此，壓力加工在原材料生產(chǎn)和機(jī)械制造業(yè)的毛坯和零件生產(chǎn)中占有重要的地位。

從材料學(xué)角度來(lái)說(shuō)，金屬發(fā)生塑性變形是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，金屬在壓力加工的時(shí)候，位錯(cuò)不僅發(fā)生運(yùn)動(dòng)，其數(shù)量也會(huì)增加，位錯(cuò)數(shù)量的增加會(huì)導(dǎo)致繼續(xù)發(fā)生塑性變形更困難，表現(xiàn)為金屬?gòu)?qiáng)度增加，這個(gè)原理我們稱為加工硬化。對(duì)于輕金屬，尤其是鎂合金來(lái)說(shuō)，這個(gè)方法是提高其強(qiáng)度的主要手段。對(duì)于黑色金屬來(lái)說(shuō)，對(duì)鑄錠，通過(guò)一定的壓力加工，可以消除一些組織缺陷，提高鑄錠質(zhì)量。對(duì)于一般零件來(lái)說(shuō)，一般先進(jìn)行壓力加工，也就是鍛造，形成大致尺寸后，再進(jìn)行機(jī)械加工，提高加工效率。