千年老難問題衛(wèi)生級(jí)管件內(nèi)壁拋光鏡面光潔度探究方法

美格304衛(wèi)生級(jí)管件用于乳制品加工和啤酒制造等設(shè)備的食品加工用衛(wèi)生級(jí)不銹鋼管，能抑制食品向管內(nèi)壁粘附和管內(nèi)清洗時(shí)不讓食品和洗凈液殘留在管內(nèi)，要求不銹鋼管內(nèi)壁必須光滑。

    對(duì)這樣的食品加工用配管按JIS G3447規(guī)定要使；衛(wèi)生管是以奧氏體系不銹鋼(SUS 304, 304L, 316, 316L)為母材的無縫鋼管或焊接管，其配管內(nèi)外壁一般使用400號(hào)拋光精加工。

    一般，內(nèi)壁拋光需從粗拋光到精加工拋光使用雙臺(tái)的拋光機(jī)，這與能旋轉(zhuǎn)且能縱向移動(dòng)的外壁連續(xù)拋光相比效率明顯低下。例如，一支4m長的不銹鋼衛(wèi)生管的內(nèi)壁拋光時(shí)間，一般是外壁拋光(400號(hào)精加工)的15-20倍。

    因此高效的管內(nèi)壁拋光技術(shù)“球壓式皮帶拋光法”應(yīng)運(yùn)而生。

2管內(nèi)壁的拋光方法

2.1現(xiàn)行拋光法

    衛(wèi)生級(jí)不銹鋼管用坯管內(nèi)壁的焊道一般采用焊道軋輥方式，即把焊接后的內(nèi)壁焊道，用管內(nèi)側(cè)的輥?zhàn)雍凸芡鈧?cè)的支撐輥進(jìn)行軋制而得到內(nèi)壁焊縫平滑的管。將該管做為衛(wèi)生用坯管進(jìn)行內(nèi)壁拋光，原采用鋼索連接貼附拋光布紙的桶型拋光工具的前后，用驅(qū)動(dòng)裝置把拋光工具壓進(jìn)管內(nèi)沿著管長方向往復(fù)移動(dòng)進(jìn)行拋光的方法。此法簡單但效率較低。

2.2球壓式皮帶拋光法

    “球壓式皮帶拋光法”是用一對(duì)開卷機(jī)將拋光皮帶通入管內(nèi)，在分別把拋光皮帶用張力卷取機(jī)卷取的同時(shí)，球供給裝置連續(xù)向不銹鋼管內(nèi)供給球，依靠球的彈力把拋光皮帶壓向管內(nèi)壁，進(jìn)行管長度方向拋光。同時(shí)，用于拋光的球隨拋光皮帶一齊向管長方向移動(dòng)，從管的另一端向管外排出。

    本拋光法具有下列優(yōu)點(diǎn):

    ①具有拋光熱的拋光皮帶和球，依次從不銹鋼管內(nèi)排出，故很難發(fā)生拋光灼傷和堵孔。

    ②預(yù)先把粗拋光用皮帶的尾端與精加工拋光用皮帶的頭端連接，可以在不更換拋光工具的情況下連續(xù)進(jìn)行拋光，所以效率高，自動(dòng)化也很容易。

    ③拋光工具(球和拋光皮帶)是向一個(gè)方向移動(dòng)，不作無用功，并且該法是固定配管進(jìn)行拋光，可同時(shí)在管內(nèi)兩個(gè)地方進(jìn)行拋光，將配管旋轉(zhuǎn)90°后，可使整衛(wèi)生管件內(nèi)壁得到拋光。

3試供材及實(shí)驗(yàn)方法

3.1試供材千年老難問題衛(wèi)生級(jí)管件內(nèi)壁拋光鏡面光潔度探究方法

    試供材主要使用用量最多：不銹鋼管規(guī)格外徑為50.8mm,厚度為1.5mm，長度為4m的衛(wèi)生管用的坯管(SUS 304, TIG焊接管)。另外，對(duì)其他尺寸的應(yīng)用也進(jìn)行了研究，例如外徑38.1mm,厚1.2mm和外徑76.3mm,厚2.0mm的不銹鋼衛(wèi)生管用坯管。所有試供材在經(jīng)固溶熱處理后，其表面都是酸洗處理后的無光澤表面。試供材內(nèi)表面粗糙度在10um以下(6.5-9.8um)。

    研究內(nèi)壁時(shí)重要的問題是不銹鋼衛(wèi)生管用坯管的內(nèi)表面粗糙度及圖3所示的焊跡線(用輥式軋制使內(nèi)壁焊道平滑化時(shí)在管內(nèi)壁的焊接部位與母材部位的界面連續(xù)發(fā)生的溝狀凹坑)深度等。

3.衛(wèi)生級(jí)管件驗(yàn)裝置

    如圖4所示若預(yù)先把粗拋光、中間拋光和精加工拋光用皮帶連接，并安裝在開卷機(jī)上，那么即使不更換拋光工具也可以進(jìn)行連續(xù)地拋光。

    圖5表示該實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)順序。除了不銹鋼管及拋光皮帶的安裝、拆卸等階段更換外，其他的拋光作業(yè)幾乎都能自動(dòng)進(jìn)行。

3.3拋光皮帶組合條件千年老難問題美格流體衛(wèi)生級(jí)管件內(nèi)壁拋光鏡面光潔度探究方法

    在內(nèi)壁拋光實(shí)驗(yàn)裝置上研究了能穩(wěn)定去除約10um深的焊跡線的各種拋光條件(球的直徑、硬度、供給數(shù)和磨粒粒度的組合等)，表3為拋光皮帶的兩組組合條件。

    拋光皮帶組合條件I在粗拋光時(shí)使用#60，拋光皮帶組合條件II在粗拋光時(shí)使用#80，兩者在下步工序使用#120、#400，皮帶速度設(shè)定為30m/min。供試材使用了SUS 304的衛(wèi)生管(外徑50.8mm,厚1.5mm、長4m)。

    表4表示在各種拋光皮帶組合條件下的拋光去除深度。把拋光前的坯管厚度減去拋光后的厚度作為拋光去除深度。粗拋光時(shí)使用#60的拋光皮帶組合條件Ⅰ比使用#80的拋光皮帶組合條件Ⅱ拋光去除深度深，在母材全部為28 um,另外焊接部在管內(nèi)表面?zhèn)扔捎诤傅烙腥舾陕∑?，故拋光去除深度比母材部?為65um)。

    為了進(jìn)一步提高拋光能力研究了皮帶速度的高速化。使皮帶速度增加到30、40和50m/min時(shí)，在各種磨粒粒度的表面粗糙度的變化很少，幾乎看不到皮帶速度的影響。由此可知，皮帶速度可比30m/min更快些。

    為了研究不同管徑是否也會(huì)影響拋光的穩(wěn)定性，除了使用外徑為50.8mm的不銹鋼衛(wèi)生管用坯管外，也對(duì)用量比較多的外徑38.1mm和外徑76.3mm兩種進(jìn)行了試驗(yàn)。在拋光皮帶組合條件I下，各種管徑的拋光后整個(gè)管長的表面粗糙度:外徑38.1mm的內(nèi)表面，L方向?yàn)?.43～0.72um,C方向?yàn)?.21～6.48 um，外徑76.3mm的內(nèi)表面，L方向?yàn)?.58～1.05um,C方向?yàn)?.83～5.70um。這兩種都能進(jìn)行穩(wěn)定的拋光，滿足了目標(biāo)表面粗糙度。

4試驗(yàn)結(jié)果千年老難問題美格流體衛(wèi)生級(jí)管件內(nèi)壁拋光鏡面光潔度探究方法

    ①用拋光皮帶組合條件Ⅰ拋光內(nèi)壁后的表面粗糙度長度(L)方向?yàn)?.52～0.97um,圓周(C)方向?yàn)?.10～6.68um,用拋光皮帶組合條件Ⅱ時(shí)，L方向?yàn)?.93～1.24um, C方向?yàn)?.22～7.05 um，都滿足了目標(biāo)表面粗糙度的要求(L方向1.5um以下，C方向9um以下)。

    ②耐孔蝕性試驗(yàn)結(jié)果表明:試驗(yàn)鈍化態(tài)電流穩(wěn)定，管焊接部位與母材具有同樣的耐孔蝕性能，試驗(yàn)不銹鋼拋光管的耐腐蝕性能等于或優(yōu)于現(xiàn)市售管水平。

    ③拋光去除深度母材部為28 um、焊接部為65um，能穩(wěn)定去除焊接部近旁的焊跡線。

    ④由于準(zhǔn)備等工作的改善，估計(jì)一支4m長不銹鋼管的拋光作業(yè)時(shí)間可以縮短為7min，這樣就可提高拋光效