浙江至德鋼業(yè)有限公司根據(jù)擠壓不銹鋼管坯料的材質(zhì)、變形抗力和擠壓溫度，選擇在擠壓溫度下具有合適黏度值的玻璃潤(rùn)滑劑。玻璃粉的粒度為0.88~1.17mm(按美國(guó)資料中粗粉的粒度尺寸）。以硅酸鈉的水溶液（水玻璃）、膨潤(rùn)水膠（或黃蓍膠）、水作為黏結(jié)劑，其加入量為5%~10%,按一定比例精心攪拌均勻，然后在專(zhuān)用的成型模內(nèi)搗實(shí)，并通過(guò)壓力機(jī)或手工成型。成型后玻璃墊的強(qiáng)度為0.12~0.2MPa,或達(dá)到玻璃密度的50%~70%,具有一定的密度和強(qiáng)度。然后在烘烤爐內(nèi)加熱到180~200℃,保溫75分鐘左右，冷卻出爐。

  制作玻璃潤(rùn)滑墊時(shí)，除了根據(jù)不銹鋼管坯料材料的擠壓溫度，選擇合適的玻璃潤(rùn)滑墊劑的化學(xué)成分之外，還必須具有正確的形狀。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以確定玻璃潤(rùn)滑墊的有關(guān)尺寸：玻璃潤(rùn)滑墊的外徑比相應(yīng)的擠壓筒內(nèi)徑小2~5mm,內(nèi)徑比相應(yīng)不銹鋼管直徑大10%~15%。玻璃墊的厚度是一個(gè)重要參數(shù)，其厚度應(yīng)保證在擠壓過(guò)程中整支不銹鋼管表面上都能均勻地覆蓋上一層厚度為0.05~0.15mm的玻璃潤(rùn)滑劑薄膜。在擠壓過(guò)程結(jié)束時(shí)，壓余上面應(yīng)殘留一小部分的玻璃潤(rùn)滑劑，但應(yīng)該是所剩無(wú)幾，以免造成浪費(fèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，擠壓不銹鋼管時(shí)，玻璃墊的厚度可以取擠壓坯料長(zhǎng)度的4%~8%,而其質(zhì)量約為變形坯料質(zhì)量的0.9%~1.0%.也可以根據(jù)圖 2-21，按照不同擠壓筒的直徑與坯料長(zhǎng)度的比值L/D,來(lái)確定玻璃潤(rùn)滑墊的重量。

  此外，在制作玻璃潤(rùn)滑墊時(shí)，正確地選用水玻璃的型號(hào)很重要。美國(guó)專(zhuān)家推薦，采用N型水玻璃可以制成經(jīng)久耐用和不易破碎的玻璃墊。在無(wú)水情況下，硅酸鈉水玻璃的高溫性能：軟化點(diǎn)649℃,熔化點(diǎn)840℃.N型水玻璃和一定比例的水混合后，加入到制墊用玻璃粉中制成的玻璃墊不易破碎。制成的玻璃墊應(yīng)儲(chǔ)放在干凈的場(chǎng)所，避免吸潮和塵土污染。玻璃墊成品可以存放幾個(gè)星期，但不宜放置太久。比值L/D值得注意的是，在現(xiàn)場(chǎng)存放的玻璃粉，應(yīng)放置在密封的容器或口袋內(nèi)，防止玻璃粉受潮或混入雜物，特別是固體雜物混入玻璃粉內(nèi)。任何在不同場(chǎng)合混入的固體雜物，都會(huì)在擠壓時(shí)進(jìn)入模孔，或被擠壓到制品的表面，導(dǎo)致擠壓不銹鋼管產(chǎn)生表面缺陷。

1. 玻璃潤(rùn)滑墊的使用操作方法

 正確地選擇玻璃潤(rùn)滑劑（黏度、粒度、工作溫度范圍）是順利進(jìn)行熱擠壓的關(guān)鍵。要成功地進(jìn)行熱擠壓，玻璃潤(rùn)滑劑還必須與其他因素（工模具準(zhǔn)備、坯料加熱、擠壓速度和擠壓比等）相匹配。

 工作正常的玻璃潤(rùn)滑劑擠壓后，應(yīng)當(dāng)在不銹鋼管的表面上留下一層薄薄的深藍(lán)色或者綠色的玻璃薄膜。如果選用的玻璃潤(rùn)滑劑太硬，或者其工作溫度高于坯料金屬的加熱溫度，則在擠壓過(guò)程中將不會(huì)流動(dòng)，不但起不到潤(rùn)滑的作用，反而成為磨料，劃傷不銹鋼管表面，造成表面凹坑。或者，在擠壓后在不銹鋼管的前端部分表面上覆蓋一層白色的粉狀玻璃。這是由于不銹鋼管頭部在形成管子前玻璃潤(rùn)滑劑沒(méi)有完全融化，擠壓開(kāi)始時(shí)入口大，而進(jìn)入模子前面開(kāi)口后逐漸減小，擠壓時(shí)坯料頭部先被壓縮，而后開(kāi)始流動(dòng)，遇到玻璃潤(rùn)滑墊被壓碎，在模前堆積了太多的玻璃粉，有堵塞金屬流動(dòng)通道的現(xiàn)象。引起擠壓初始?jí)毫υ龈撸饘購(gòu)哪？桌飻D出遇到了很大的困難。當(dāng)一出現(xiàn)有薄弱環(huán)節(jié)時(shí)，就先擠出。一旦模孔被突破，在高壓下未融化的玻璃粉就高速噴出，并黏附在鋼管前端的表面上，這種情況在使用錐形玻璃墊時(shí)容易發(fā)生。

由于同樣的原因，如果玻璃墊用的玻璃粉太細(xì)，或者擠壓玻璃墊太厚、組織太軟容易破碎等原因，也會(huì)導(dǎo)致全屬流動(dòng)通道被堵寨現(xiàn)象，當(dāng)金屬找到薄弱之處時(shí)就先沖破阻力，把堵塞的玻璃粉全部排除后才能進(jìn)入正常的擠壓程序，直到擠壓過(guò)程結(jié)束。這時(shí)，又可能會(huì)在擠出不銹鋼管的前端出現(xiàn)勺子形狀的缺口，或者可能造成鋼管前端300~450mm“開(kāi)花”缺陷。如果對(duì)于玻璃潤(rùn)滑劑而言，坯料金屬的溫度太高，則在擠壓后的鋼管表面上會(huì)出現(xiàn)一層淺棕色的薄膜。這將不能起到隔離和潤(rùn)滑的作用，導(dǎo)致擠壓模具和不銹鋼管表面的破壞。另外，在擠壓大規(guī)格的鋼管時(shí)，玻璃潤(rùn)滑墊又不能太薄，因?yàn)榇笠?guī)格鋼管擠壓時(shí)，坯料在圓角處需要更多的玻璃潤(rùn)滑劑。如果玻璃潤(rùn)滑劑供應(yīng)不足以保證擠壓模和潤(rùn)滑外表面，將會(huì)導(dǎo)致模具的損壞和鋼管外表面產(chǎn)生缺陷。所以，一般可將玻璃墊外圓部分做得厚一些。

 值得注意的是，目前絕大部分的臥式擠壓機(jī)上，玻璃潤(rùn)滑墊的施加基本上是用手工來(lái)完成的。要使施加的玻璃墊更有效地發(fā)揮作用，首先要確保所施加的玻璃墊是豎直放置，并且完好無(wú)損的。在現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)直接觀察擠壓筒內(nèi)或者借助于一面鏡子綁在鐵桿上來(lái)檢查玻璃墊是否豎直在原來(lái)的位置上，并且完好無(wú)損。同時(shí)，也可以通過(guò)觀察擠壓模和不銹鋼管表面上造成的磨損和拉痕來(lái)判斷玻璃潤(rùn)滑墊工作情況是否正常。

 有時(shí)在擠壓過(guò)程中，可以看到鋼管前端一定長(zhǎng)度的外表面上出現(xiàn)白色的玻璃粉和干燥的鋼管外表面，而鋼管的內(nèi)表面出現(xiàn)看似沒(méi)有被融化的玻璃結(jié)晶被夾在芯棒和坯料內(nèi)表面之間，然后嵌入塑性金屬表面，并且鋼管前端出現(xiàn)像砂皮一樣的粗糙內(nèi)表面。玻璃潤(rùn)滑劑沒(méi)有起到融化和潤(rùn)滑的作用。這種現(xiàn)象可以通過(guò)降低擠壓速度或改變擠壓操作程序，使坯料在進(jìn)行全力擠壓之前，在玻璃墊前面停留2~3秒,使玻璃潤(rùn)滑墊得到軟融，以改善擠壓坯料頭部的潤(rùn)滑條件，降低擠壓初始?jí)毫ΑＭ瑫r(shí)使用坯料外圓角處經(jīng)加厚的玻璃墊，使外表面起潤(rùn)滑作用的玻璃粉增加。在坯料全力擠壓前稍微停頓，然后再擠壓，上述現(xiàn)象可能就會(huì)消失。

 當(dāng)芯棒和擠壓模之間的環(huán)形孔隙較小時(shí)，模孔被玻璃堵塞是很常見(jiàn)的。這可能造成許多問(wèn)題。可能從不銹鋼管坯料前端吸走很多的熱量，以致使起初壓力過(guò)高，擠壓桿頭部損壞，形成蘑菇狀或開(kāi)裂，甚至使金屬停止流動(dòng)，擠壓機(jī)停機(jī)，坯料被卡住。總之，除了玻璃的組織和成分外，玻璃墊還必須具有正確的形狀。為了區(qū)別在各種不同的擠壓溫度下使用的玻璃墊，可以采用食品色素混在水玻璃和玻璃粉中，使玻璃墊具有各種不同的顏色，以便于分別使用，并做出規(guī)定，成為標(biāo)準(zhǔn)，以避免混亂。這在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)特別有用。另外，有一些玻璃粉只是用碎玻璃來(lái)生產(chǎn)的。這種玻璃里面混有各種各樣的雜物，如帶進(jìn)鏡子背面的涂料以及為了獲得玻璃的組織、顏色和其他一些性能的需要而加人的鉛等元素。擠壓用的玻璃粉需要從可控成分的原始玻璃的成分來(lái)制備。玻璃粉應(yīng)當(dāng)過(guò)兩道篩，去除細(xì)粉，檢查質(zhì)量，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，檢查粒度和性能合格后使用。

2. 雙層玻璃潤(rùn)滑墊在擠壓不銹鋼管過(guò)程中的應(yīng)用

 在擠壓不銹鋼管過(guò)程中正常的潤(rùn)滑條件下，經(jīng)鐓粗的坯料頭部會(huì)壓碎玻璃潤(rùn)滑墊，使其充滿模子的拐角部分，逐漸形成自然流動(dòng)角，并保持正常的金屬流動(dòng)。坯料的前端首先開(kāi)始流動(dòng)，形成擠壓鋼管的頭部，同時(shí)潤(rùn)滑坯料的外表面。然后，坯料的外表面和直徑方向沿著玻璃潤(rùn)滑墊的表面流動(dòng)，并在擠壓制品的表面上形成一層厚度約為0.025mm的連續(xù)的玻璃薄膜。剩余部分的玻璃墊成為潤(rùn)滑源，直至擠壓過(guò)程結(jié)束。

 當(dāng)不銹鋼管坯料的頭部由于在感應(yīng)加熱爐內(nèi)加熱時(shí)的軸向溫度不均勻或玻璃潤(rùn)滑墊的玻璃黏度選擇得過(guò)高，在坯料頭部與冷的玻璃潤(rùn)滑墊接觸時(shí)，玻璃潤(rùn)滑墊不僅不會(huì)被熔化，反而會(huì)被吸走過(guò)多的熱量，導(dǎo)致坯料頭部的“剛端”作用，引起擠壓開(kāi)始時(shí)的峰值負(fù)荷過(guò)高，并使坯料前端金屬變形流動(dòng)極不均勻，造成擠壓不銹鋼管的頭部缺陷。在這種情況下，為了降低擠壓時(shí)的起始?jí)毫Ψ逯担纳茢D壓開(kāi)始時(shí)坯料金屬的流動(dòng)，提高鋼管前端頭部的質(zhì)量，可采用雙層玻璃潤(rùn)滑墊。即在與熱坯料接觸的一面采用具有低黏度（20~30Pa·s)的玻璃潤(rùn)滑劑，在與擠壓模接觸的一面采用具有高黏度（＜100Pa·s或更低一些）的玻璃潤(rùn)滑劑制作而成的雙層擠壓墊。

 在使用雙層玻璃潤(rùn)滑墊的情況下，擠壓開(kāi)始階段，高溫坯料頭部首先接觸到的玻璃潤(rùn)滑墊是具有較低黏度的一面，使坯料頭部的溫降由于接觸到低黏度的潤(rùn)滑墊層而得到補(bǔ)償，并首先開(kāi)始熔融和流動(dòng)；在進(jìn)入正常的擠壓溫度范圍后，流動(dòng)金屬接觸到正常擠壓溫度所要求黏度的玻璃潤(rùn)滑墊層之后，形成熔融玻璃和坯料金屬的正常流動(dòng)，直至擠壓過(guò)程結(jié)束。這樣既可以避免擠壓過(guò)程的起始?jí)毫Ψ逯担挚梢员３謹(jǐn)D壓過(guò)程的正常進(jìn)行。

 此外，值得注意的是，目前，玻璃墊的施加基本上是由手工來(lái)完成，在操作過(guò)程中難免由于模座和擠壓筒在移動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)使?jié)櫥瑝|脫離擠壓模而倒翻在擠壓筒內(nèi)，并在擠壓一開(kāi)始就被壓碎、堆堵在擠壓筒和擠壓模孔的下緣，不僅無(wú)法起到潤(rùn)滑墊的作用，反而成為磨料或使擠壓不銹鋼管過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。因此，必須杜絕這種情況發(fā)生，小心操作，仔細(xì)檢查玻璃墊是否處在正確的位置。