不銹鋼管擠壓時(shí)，擠壓墊置于坯料和擠壓桿之間，起著保護(hù)擠壓桿的作用，使擠壓桿不與高溫坯料直接接觸，以免擠壓桿受到高溫坯料的熱影響。并且，擠壓墊和擠壓筒及擠壓芯棒之間的精確配合，減輕了擠壓桿前進(jìn)時(shí)的摩擦力和磨損，同時(shí)也防止了金屬黏結(jié)在擠壓桿上，使擠壓墊和壓余的分離更加容易進(jìn)行。
在不銹鋼管擠壓過程中，擠壓墊承受高的壓縮應(yīng)力，受到強(qiáng)烈的熱作用，使擠壓墊的工作溫度達(dá)到600~800℃.
當(dāng)擠壓墊在擠壓筒中移動(dòng)時(shí)，擠壓墊的側(cè)表面由于滑動(dòng)的結(jié)果而發(fā)生摩擦，擠壓墊的前端面和側(cè)表面的邊緣受到最強(qiáng)烈的高溫加熱。在擠壓的結(jié)束階段，擠壓墊側(cè)面的尖銳邊緣磨損特別明顯，并且，在擠壓墊的前端面也發(fā)生磨損。當(dāng)擠壓墊側(cè)面尖銳邊緣發(fā)生變形，不銹鋼管進(jìn)入擠壓筒和擠壓墊的間隙中，楔住擠壓墊，擠壓墊再向擠壓金屬的變形區(qū)移動(dòng)并陷入金屬變形錐“死區(qū)”內(nèi)時(shí)，將進(jìn)一步加劇擠壓墊邊緣的損壞。因此，一般都將擠壓墊的邊緣做成帶有一定曲率半徑的圓弧形狀。而擠壓墊前端平面的磨損，一般與坯料金屬外層沿?cái)D壓墊從邊緣向中心的流動(dòng)的溫度和速度條件有關(guān)。
1. 擠壓墊的種類和結(jié)構(gòu)形式
擠壓墊的結(jié)構(gòu)主要有在擠壓實(shí)心型材時(shí)用的整體型擠壓墊和在擠壓鋼管及空心型材時(shí)用的帶有芯棒孔的擠壓墊兩種。
另外，擠壓墊按其在擠壓時(shí)和擠壓桿的連接形式又有與擠壓桿牢固連接和沒有連接呈自由狀態(tài)的擠壓墊兩種。
借助于連接螺紋和擠壓桿牢固連接的擠壓墊，通常用于小型擠壓機(jī)或立式機(jī)械擠壓機(jī)上。這種擠壓墊也稱為桿頭，可連續(xù)使用直至磨損或破壞。
和擠壓桿沒有任何固定連接，完全呈自由狀態(tài)的擠壓墊，在現(xiàn)代大型臥式擠壓機(jī)上一般都采用這種類型的擠壓墊。而且使用時(shí)往往采用由5~8個(gè)擠壓墊組成一組的套墊輪流使用。這樣，在使用過程中可以通過空氣或水浴進(jìn)行冷卻，使擠壓墊的工作溫度保持在150~200℃.提高了擠壓墊的使用壽命。
按照擠壓墊的結(jié)構(gòu)形狀，可分為平墊、錐形墊、凹形墊和帶溝槽的擠壓墊等五種結(jié)構(gòu)形狀，如圖7-45和圖7-46所示。圖7-46所示為一般臥式管型材擠壓機(jī)采用的擠壓墊結(jié)構(gòu)形式。為了減小擠壓墊與擠壓筒內(nèi)襯之間的接觸表面，采用帶溝槽的擠壓墊（圖7-46(b)、圖7-46(c)、圖7-46(d));為了減小擠壓余料的厚度，將擠壓墊前端面做成具有與擠壓模形狀相適應(yīng)的形狀（圖7-46(c)、圖7-46(d))的錐形墊；在要求實(shí)現(xiàn)沒有擠壓縮尾的條件下，采用帶有凸形端面的擠壓墊（圖7-46(b)、圖7-46(e));為了防止在切壓余前，擠壓墊和壓余過早分離，采用圓周刻槽的擠壓墊（圖7-45(b)).
帶有溝槽的擠壓墊除了避免高溫坯料對(duì)于擠壓桿的熱作用，以及與擠壓筒、擠壓芯棒的緊密配合，降低了擠壓桿對(duì)擠壓筒內(nèi)壁的摩擦力，減小了擠壓桿的磨損，并防止壓余黏在擠壓桿上之外，更主要的是在自動(dòng)化控制的擠壓機(jī)上，防止壓余和擠壓墊過早地自動(dòng)分離，而使擠壓結(jié)束后壓余緊貼在擠壓模座上，導(dǎo)致當(dāng)擠壓筒回程50m時(shí)，無法帶離壓余并為壓余的鋸切留出下鋸的空間，而影響到擠壓機(jī)自動(dòng)化操作的連續(xù)進(jìn)行。采用帶溝槽的擠壓墊，能有效地防止壓余和擠壓墊的過早分離。
在設(shè)計(jì)帶溝槽的擠壓墊時(shí)，溝槽的深度和個(gè)數(shù)應(yīng)適當(dāng)。溝槽的個(gè)數(shù)太多和深度太深，都會(huì)導(dǎo)致壓余和擠壓墊的分離困難；而溝槽的數(shù)量太少，或深度太淺，則無法達(dá)到應(yīng)有的效果。
2. 擠壓墊的設(shè)計(jì)
擠壓墊的主要工藝尺寸是其工作直徑和高度。擠壓墊的工作直徑d,取擠壓筒內(nèi)襯的直徑Dk減去工藝間隙a之差值，即： d=Dk-a
a 的大小取決于Dk和擠壓金屬的σt,可以在0.10~2.00mm之間變化。
擠壓墊的高度h為： h≤d
在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，方法同擠壓桿壓縮端面的計(jì)算。允許的單位壓應(yīng)力是相應(yīng)熱強(qiáng)度鋼的屈服極限或其強(qiáng)度極限的0.90~0.95倍，對(duì)于有大孔的大型擠壓墊，計(jì)算時(shí)同時(shí)要考慮薄片的公式進(jìn)行彎曲強(qiáng)度校核。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，擠壓墊的尺寸可根據(jù)擠壓筒和芯棒來決定。擠壓墊和擠壓筒之間的間隙取0.5~1.5mm;擠壓墊和芯棒之間的間隙取0.5~2.0mm,盡可能取小值，這是保證鋼管壁厚均勻的措施之一，但間隙太小或配合不當(dāng)，會(huì)引起“卡墊”現(xiàn)象；擠壓墊的厚度一般取50~120mm,約為擠壓筒直徑的三分之一；擠壓墊兩端平面必須平行；擠壓墊應(yīng)耐磨，硬度HRC為48~52.擠壓筒直徑與坯料直徑，擠壓墊直徑之間的關(guān)系見表7-9.
3. 擠壓墊的使用壽命
在現(xiàn)代臥式管型材擠壓機(jī)上，采用熱模鋼（如3Cr2W8V或4CrW2Si)制作的擠壓墊的使用壽命：
當(dāng)擠壓碳素鋼管時(shí)約為500~600次／只，擠壓不銹鋼管時(shí)為150~200次／只。
a. 擠壓墊制造時(shí)的機(jī)加工公差
擠壓墊制造時(shí)的機(jī)加工公差：外徑公差為±0.3mm;當(dāng)d=40~100mm時(shí)內(nèi)徑公差為＋0.2mm,當(dāng)d>101mm時(shí)內(nèi)徑公差為＋0.3mm;厚度公差為±0.1mm.
b. 擠壓墊的損壞形式
擠壓墊的使用壽命與擠壓墊的材料、擠壓坯料的性能和擠壓工藝參數(shù)有關(guān)，一般為50~300次／只。
擠壓過程中，擠壓墊一直處在高溫高壓的條件下工作。擠壓墊的前錐形端面長(zhǎng)時(shí)間地與高溫坯料接觸，導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度喪失。同時(shí)受到坯料端面變形金屬向中心流動(dòng)時(shí)的強(qiáng)烈沖刷，引起擠壓墊棱緣的變形和黏結(jié)。當(dāng)擠壓將近結(jié)束時(shí)，擠壓墊的變形區(qū)移動(dòng)至陷入變形錐的“死區(qū)”內(nèi)，進(jìn)一步加劇了邊緣的損壞。同時(shí)，擠壓墊的邊緣金屬逐漸向變形區(qū)的塑性金屬的旁邊彎曲。當(dāng)擠壓墊熱處理后的硬度過高或遭受不均勻的急冷時(shí)，會(huì)引起擠壓墊的開裂。
圖7-47所示為臥式鋼管型材擠壓機(jī)的擠壓墊。圖7-48所示為擠壓時(shí)擠壓墊形狀的改變狀況。擠壓墊工作溫度最高的錐形頂部是裂紋的起源，經(jīng)多次使用后，裂紋發(fā)展形成深溝。而擠壓金屬的摩擦磨損，則以徑向劃道和粗糙性形式留下痕跡。此外，在軸向擠壓力的作用下，擠壓墊被壓縮，尺寸減小。
圖7-49所示為擠壓墊錐形表面的磨損和開裂情況。從圖7-49可以看出，擠壓墊工作最高的錐形頂部是裂紋的起源，擠壓墊經(jīng)多次使用后裂紋發(fā)展形成深溝，而擠壓金屬的摩擦和磨損則以劃道和粗紋形式留下痕跡。此外，在軸向擠壓力的作用下，擠壓墊被壓縮和尺寸變小。
擠壓墊的邊緣倒成圓角，有利于提高擠壓墊的使用壽命。5~6個(gè)（或更多個(gè)）擠壓墊輪流使用，使其在每次工作后能得到充分的冷卻，也有利于擠壓墊壽命的提高。
對(duì)于非開裂性損壞的擠壓墊可以采用焊條焊接的方法進(jìn)行修補(bǔ)。
