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文檔簡(jiǎn)介
1、無(wú)縫鋼管缺陷與預(yù)防一、 無(wú)縫鋼管的質(zhì)量要求(一)無(wú)縫鋼管 1用途:無(wú)縫鋼管是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的地位,廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機(jī)械制造、汽車(chē)、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個(gè)部門(mén)。 2分類(lèi) 按斷面形狀分:圓形斷面管、異形斷面管 按材質(zhì)分:碳素鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、復(fù)合管 按連接方式分:螺紋連接管、焊接管 按生產(chǎn)方式:熱軋(擠、頂、擴(kuò))管、冷軋(拔)管 按用途分:鍋爐管、油井管、管線管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 3生產(chǎn)工序 熱軋無(wú)縫鋼管主要生產(chǎn)工序(主要檢驗(yàn)工序): 管坯準(zhǔn)備及檢查管坯加熱穿孔軋管荒管再加熱定(減)徑熱處理成品管矯直精整檢驗(yàn)(無(wú)損、理化、臺(tái)
2、檢) 入庫(kù) 冷軋(拔)無(wú)縫鋼管主要生產(chǎn)工序: 坯料準(zhǔn)備酸洗潤(rùn)滑冷軋(拔)熱處理矯直精整檢驗(yàn) 4質(zhì)量要求 鋼的化學(xué)成分:鋼的化學(xué)成分是影響無(wú)縫鋼管性能最主要的因素之一,也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。a. 合金元素:有意加入,根據(jù)用途b. 殘余元素:煉鋼帶入,適當(dāng)控制c. 有害元素:嚴(yán)格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),氣體(N、H、O)爐外精煉或電渣重熔:提高鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純凈度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。 鋼管幾何尺寸精度和外形 a. 鋼管外徑精度:取決于定(減)徑方法、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。 外徑允許偏差 =(D-Di)/Di
3、15;100% D: 最大或最小外徑mm Di:名義外徑mm b. 鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質(zhì)量,各變形工序的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整參數(shù),工具質(zhì)量及其潤(rùn)滑質(zhì)量等有關(guān) 壁厚允許偏差: =(S-Si)/Si×100% S:橫截面上最大或最小壁厚 Si:名義壁厚mm C鋼管橢圓度:表示鋼管的不圓程度。 d. 鋼管長(zhǎng)度:正常長(zhǎng)度、定(倍)尺長(zhǎng)度、長(zhǎng)度允許偏差 e. 鋼管彎曲度:表示鋼管的橈度:每米鋼管長(zhǎng)度的彎曲度、鋼管全長(zhǎng)的彎曲度 f. 鋼管端面切斜度:表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度 g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊5鋼管表面質(zhì)量:表面光潔要求 a. 危險(xiǎn)性缺陷:裂紋、內(nèi)折、外折、軋破、離層、
4、結(jié)疤、拉凹、凸包等。 b. 一般性缺陷:麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內(nèi)、外直道、輥印等。 產(chǎn)生原因: 由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來(lái)的。 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的,如軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不正確,模具表面不光滑,潤(rùn)滑條件不好,孔型設(shè)計(jì)及調(diào)整不合理。 管坯(鋼管)在加熱軋制,熱處理以及矯直過(guò)程中,如果因?yàn)榧訜釡囟瓤刂撇划?dāng),變形不均勻,加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過(guò)大的殘余應(yīng)力,那么也有可能導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生表面裂紋。 6鋼管理化性能:常溫力學(xué)性能、高溫力學(xué)性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學(xué)成分,組織結(jié)構(gòu)和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。 7鋼管工藝性能:壓扁、擴(kuò)口、卷邊
5、、彎曲、焊接等。 8鋼管金相組織:低倍組織(宏觀)、高倍組織(微觀) M、B、P、F、A、S 9鋼管特殊要求:合同附件、技術(shù)協(xié)議。(二)無(wú)縫鋼管質(zhì)量檢驗(yàn)方法:1化學(xué)成分分析:化學(xué)分析法、儀器分析法(紅外CS儀、直讀光譜儀、zcP等)。 紅外CS儀:分析鐵合金,煉鋼原材料,鋼鐵中的C、S元素。 直讀光譜儀:塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi N0儀:氣體含量分析N、O2鋼管幾何尺寸及外形檢查: 鋼管壁厚檢查:千分尺、超聲測(cè)厚儀,兩端不少于8點(diǎn)并記錄。 鋼管外徑、橢圓度檢查:卡規(guī)、游標(biāo)卡尺、環(huán)規(guī),測(cè)出最大點(diǎn)、最小點(diǎn)
6、。 鋼管長(zhǎng)度檢查:鋼卷尺、人工、自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)。 鋼管彎曲度檢查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、細(xì)線測(cè)每米彎曲度、全長(zhǎng)彎曲度。 鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查:角尺、卡板。3鋼管表面質(zhì)量檢查:100% 人工肉眼檢查:照明條件、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)識(shí)、鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)。 無(wú)損探傷檢查:a. 超聲波探傷UT: 對(duì)于各種材質(zhì)均勻的材料表面及內(nèi)部裂紋缺陷比較敏感。 標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5777-1996 級(jí)別:C5級(jí) b. 渦流探傷ET:(電磁感應(yīng)) 主要對(duì)點(diǎn)狀(孔洞形)缺陷敏感。 標(biāo)準(zhǔn):GB/T 7735-2004 級(jí)別:B級(jí) c. 磁粉MT和漏磁探傷:磁力探傷,適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測(cè)。 標(biāo)準(zhǔn):GB/T 126
7、06-1999 級(jí)別: C4級(jí) d. 電磁超聲波探傷: 不需要耦合介質(zhì),可以應(yīng)用于高溫高速,粗燥的鋼管表面探傷。 e. 滲透探傷: 熒光、著色、檢測(cè)鋼管表面缺陷。 4鋼管理化性能檢驗(yàn): 拉伸試驗(yàn):測(cè)應(yīng)力和變形,判定材料的強(qiáng)度(YS、TS)和塑性指標(biāo)(A、Z)縱向,橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣(10、12.5) 小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標(biāo)距。 注:試樣斷后伸長(zhǎng)率與試樣尺寸有關(guān) GB/T 1760 沖擊試驗(yàn):CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2 標(biāo)準(zhǔn)試樣10×10×55(mm) 非標(biāo)試樣5×10×55(mm) 硬度試驗(yàn):布氏硬度HB、洛氏硬度H
8、RC、維氏硬度HV等 液壓試驗(yàn):試驗(yàn)壓力、穩(wěn)壓時(shí)間、 p=2S/D 5鋼管工藝性能檢驗(yàn): 壓扁試驗(yàn):圓形試樣 C形試樣(S/D0.15) H=(1+2)S/(+S/D) L=40100mm 單位長(zhǎng)度變形系數(shù)=0.070.08 環(huán)拉試驗(yàn):L=15mm 無(wú)裂紋為合格 擴(kuò)口和卷邊試驗(yàn):頂心錐度為30°、40°、60° 彎曲試驗(yàn):可代替壓扁試驗(yàn)(對(duì)大口徑管而言) 6鋼管金相分析: 高倍檢驗(yàn)(微觀分析):非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度:級(jí)別、級(jí)差 組織:M、B、S、T、P、F、A-S 脫碳層:內(nèi)、外A法評(píng)級(jí):A類(lèi)-硫化物 B類(lèi)-氧化物 C類(lèi)-硅酸鹽 D-
9、球狀氧化 DS類(lèi) 低倍試驗(yàn)(宏觀分析):肉眼、放大鏡10x以下 a. 酸蝕檢驗(yàn)法、b. 硫印檢驗(yàn)法(管坯檢驗(yàn),顯示低培組織及缺陷,如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點(diǎn)、夾雜物等。c. 塔形發(fā)紋檢驗(yàn)法:檢驗(yàn)發(fā)紋數(shù)量、長(zhǎng)度及分布。 (三)我國(guó)現(xiàn)行無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn):、 1現(xiàn)行無(wú)縫鋼管標(biāo)準(zhǔn):共有47項(xiàng) 其中:GB 25 項(xiàng) HB 3 項(xiàng) 特殊用途19項(xiàng);基礎(chǔ) 2項(xiàng) 產(chǎn)品 45項(xiàng) 2常用標(biāo)準(zhǔn): GB/T 2102-2006 鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)。 GB/T 17395-1998 無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。 GB 5310-1995 高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管。 GB 6479-2000 高壓化
10、肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管。 GB/T 18248-2000 氣瓶用無(wú)縫鋼管。二、 管坯質(zhì)量缺陷及其預(yù)防(一) 管坯概況1 管坯類(lèi)型:連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓管坯、離心澆注圓空心管坯、鋼錠2 連鑄型式: 立式連鑄機(jī)、弧形連鑄機(jī)、水平連鑄機(jī)3 連鑄坯優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)化,生產(chǎn)成本低。 成材率高。 生產(chǎn)條件改善,自動(dòng)化程度高。 節(jié)約能源。 連鑄圓管坯直接用于無(wú)縫鋼管的生產(chǎn),因其成本低,質(zhì)量好,故而給無(wú)縫鋼管制造業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的革命,是發(fā)展方向,目前最大600,已逐步替代鋼錠和軋(鍛)制圓管坯用來(lái)生產(chǎn)無(wú)縫鋼管。 為了提高無(wú)縫鋼管的質(zhì)量,首要環(huán)節(jié)是確保管坯的質(zhì)量。 (二) 管坯標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介:1連鑄圓管坯:YB/T 41
11、49-2006 連鑄圓管坯 直徑及允許偏差 公稱(chēng)直徑d 允許偏差(%d)(mm) d150 ±1.6 150d250 ±1.5 250d350 ±1.3 d350 ±1.2 不圓度 d150 4.5 2.8 150d250 4.5 2.5 250d350 4 2 d350 3.5 2 低倍組織:中心疏松、縮孔、中心裂紋、中間裂紋、皮下裂紋、皮下氣泡2級(jí) 表面質(zhì)量不允許存在目視可見(jiàn)的結(jié)疤,氣孔、針孔、重皮以及深度超過(guò)0.5mm裂紋,允許深度不大于3mm的凹坑,深度2mm的機(jī)械刻痕,壓痕存在管坯表面缺陷允許清理,但應(yīng)4%d(最大12mm),應(yīng)圓滑無(wú)棱角清理處
12、的深寬長(zhǎng)=1682軋制圓管坯:YB/T 5222-2004優(yōu)質(zhì)碳素鋼圓管坯 450 YB/T 5137-1998高壓用無(wú)縫鋼管圓管坯 160 YB/T 5221-1993合金結(jié)構(gòu)鋼圓管坯 160 管坯直徑及允許偏差 橢圓度直徑公差的75% 冶煉方法:低倍組織、非金屬夾雜物、表面質(zhì)量規(guī)定。(三)管坯缺陷的檢查與清理 管坯的質(zhì)量對(duì)鋼管的質(zhì)量有著極其重要的影響,凡不符合質(zhì)量要求的管坯不得投料,管坯表面缺陷必須清除干凈。 1管坯質(zhì)量的檢驗(yàn)方法: 目視檢查:表面質(zhì)量 低倍組織:硫印法、酸浸法、工業(yè)鹽酸或氯化銅溶液檢查裂紋、氣泡、疏松、白點(diǎn)、夾雜物等的分布狀況。2管坯表面缺陷的清理: 火焰清理:0.4%c
13、 管坯表面缺陷清理 風(fēng)鏟清理:適合管坯表面局部缺陷的清理 砂輪清理:主要用于不宜采用火焰清理的管坯 車(chē)削清理:主要用于附加值和質(zhì)量要求都很高的管坯表面缺陷清理,如不銹鋼管坯,銹坯:如 P91、 P92 總之,對(duì)管坯的質(zhì)量進(jìn)行檢查和檢驗(yàn)以及對(duì)管坯的表面缺陷進(jìn)行必要的清理,是確保無(wú)縫鋼管生產(chǎn)所用坯料符合質(zhì)量要求的基本前提。(四) 管坯的外觀形狀缺陷1 圓管坯直徑及橢圓度超差:穿孔機(jī)的孔型參數(shù)是根據(jù)管坯的名義直徑及毛管的外徑和壁厚確定的。 外徑超過(guò)正公差,毛管容易產(chǎn)生內(nèi)折缺陷。 外徑超過(guò)負(fù)公差,致使穿孔過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)。 管坯橢圓度超差,主要是影響管坯的穿孔過(guò)程的正常進(jìn)行并導(dǎo)致毛管產(chǎn)生外表面缺陷(延卡、
14、外折、結(jié)疤)。 2 鋼錠尺寸超差:過(guò)充滿,欠充滿,偏心,壁厚不均。3 圓管坯端面切斜度超差:產(chǎn)生毛管端面壁厚不均,定心孔質(zhì)量。(五) 管坯的表面質(zhì)量缺陷a) 管坯表面裂紋:是管坯中經(jīng)常存在且對(duì)鋼管質(zhì)量危害及大的一種缺陷。 連鑄圓管坯的表面裂紋分為縱、橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋 鋼中s0.02% ,p 0.017%時(shí),鋼的高溫強(qiáng)度和塑性降低,管坯表面發(fā)生縱裂紋的趨勢(shì)增大。 管坯表面裂紋在加熱過(guò)程中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重氧化,經(jīng)過(guò)軋制后,裂紋處常伴有氧化質(zhì)點(diǎn),脫碳現(xiàn)象,裂紋中間存在氧化亞鐵,裂紋根部比較圓滑,此現(xiàn)象是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)判定鋼管表面裂紋是因?yàn)楣芘鲙?lái)的,還是在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的重要依據(jù)之一。b) 管坯結(jié)疤與重皮:是指
15、管坯表面的未與管體金屬完全結(jié)合的金屬片層。c) 管坯氣孔(針孔):是因?yàn)殇撘涸跐茶T過(guò)程中皮下氣泡破裂而在管坯表面形成的一些小孔,氣體含量高造成。d) 管坯凹坑與溝槽:管坯表面受到機(jī)械碰撞或劃傷造成的。凹坑容易形成軋后荒管表面的折疊或結(jié)疤; 溝槽在穿孔毛管的表面形成較長(zhǎng)的大外折。5管坯“耳子”:在斜軋穿孔時(shí)極易造成穿孔毛管表面的螺旋狀外折。(六)管坯的低倍組織缺陷 所謂管坯的低倍組織是指管坯試樣經(jīng)過(guò)磨光酸浸后在橫截面上存在的用肉眼觀察到的組織(宏觀組織)。 連鑄圓管坯的低倍組織特別是低倍組織缺陷會(huì)對(duì)管坯的加工性能、力學(xué)性能和鋼管質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響,YB/T 4149-2006 連鑄圓管坯標(biāo)準(zhǔn)中列
16、出的連鑄圓管坯低倍組織缺陷主要包括:管坯皮下氣泡,疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、中間裂紋和組織偏析等。 1管坯皮下氣泡:存在于連鑄圓管坯的表面附近(表皮以下),形態(tài)程橢圓。 鋼水脫氧不足是產(chǎn)生管坯皮下氣泡的主要原因。0.01o.015% 對(duì)于要求更高的鋼種,還要求采用爐外精煉方法對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣,以降低H、O、N, 如高壓鍋爐管。 皮下氣泡會(huì)在鋼管表面產(chǎn)生“飛皮”,形狀類(lèi)似“指甲”狀,該類(lèi)缺陷小而淺,可以通過(guò)修磨將其去除。 2管坯皮下裂紋:主要存在于連鑄圓管坯的柱狀晶體和表面細(xì)晶區(qū)的過(guò)度區(qū)域附近,離管坯表面310mm范圍內(nèi)。共4級(jí),2級(jí)合格 皮下裂紋輕微時(shí)可以“軋合”,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鋼質(zhì)外折”
17、 3管坯中間裂紋和中心裂紋:評(píng)級(jí)圖4級(jí),2級(jí)合格 存在于連鑄圓管坯十分發(fā)達(dá)的柱狀晶體(中間裂紋),與柱狀晶成而成長(zhǎng)方向一致。 中心裂紋存在于管坯的中心,裂紋方向沿晶向伸長(zhǎng)。 連鑄圓管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無(wú)縫鋼管鋼質(zhì)內(nèi)折的主要原因。 由于連鑄圓管坯的中心裂紋和中間裂紋是連鑄圓管坯的嚴(yán)重質(zhì)量缺陷,因此必須予以嚴(yán)格控制。 提高鋼水的質(zhì)量(減少鋼水中的P、S含量,減少鋼中的非金屬夾雜物,提高鋼水的純凈度),優(yōu)化連鑄工藝參數(shù)(采用電磁攪拌、結(jié)晶器振動(dòng)等技術(shù))可造成管坯裂紋。 4 管坯疏松和縮孔:是連鑄工藝的性能決定的,參看評(píng)級(jí)圖4級(jí),2級(jí)合格 連鑄與軋制相結(jié)合可以進(jìn)一步消除連鑄圓管坯的中心疏松和
18、縮孔,也可以改善連鑄圓管坯的鑄態(tài)組織。5 管坯偏析:組織偏析、成分偏析、結(jié)晶區(qū)分布偏析。 連鑄圓管坯:激冷區(qū)(表面細(xì)晶粒區(qū)) 1015% 柱狀晶區(qū) 5560% 中心疏松區(qū) 2530% 柱狀晶體是導(dǎo)致連鑄圓管坯斜軋穿孔時(shí)毛管產(chǎn)生內(nèi)折缺陷的主要因素。(七)管坯的顯微組織缺陷 1鋼中有害元素:由煉鋼原料帶來(lái)的,應(yīng)采用精料方針,盡量減少鋼中的有害元素,As、Pb、Sn、Sb、B;五大有害元素,分布在晶界上,低熔點(diǎn)在管坯加熱中優(yōu)先熔化,從而削弱了晶間的聯(lián)系,在管坯熱變形時(shí)很容易發(fā)生金屬破裂,從而會(huì)產(chǎn)生大量的質(zhì)量缺陷。 2管坯成分及組織偏析:煉鋼決定(延長(zhǎng)冶煉時(shí)間,增加攪拌) 當(dāng)管坯的成分和組織不均勻且產(chǎn)
19、生嚴(yán)重偏析時(shí),會(huì)使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴(yán)重的帶狀組織,從而影響鋼管的力學(xué)性能和耐蝕性能,并使其性能不符合要求。 3管坯非金屬夾雜物:它是鋼中的鐵及其他元素與O、S、N等作用而形成的化合物,是不可避免的,在本質(zhì)上已失去了金屬的性質(zhì),與鋼的機(jī)體無(wú)聯(lián)系。分為5類(lèi):A:硫化物 B:氧化物 C:碳酸鹽 D:氮化物 DS:球形夾雜物 非金屬夾雜物: 塑性差、熔點(diǎn)低、易產(chǎn)生裂紋。 采用鋼包精煉技術(shù)和中間包冶金技術(shù)可以減少鋼中的非金屬夾雜物。當(dāng)管坯夾雜物含量太多,特別是呈簇狀分布而形成大型夾雜物之后,不僅會(huì)影響鋼管的性能,且易使鋼管生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。 三、管坯加熱缺陷及其預(yù)防 常見(jiàn)的管坯(鋼管)加熱缺陷有:管坯
20、(鋼管)的加熱不均、氧化、脫C、加熱裂紋、過(guò)熱和過(guò)燒等。(一)、加熱爐爐型及其特點(diǎn) 1管坯加熱:目的是為了提高鋼管的塑性,降低鋼的變形抗力;為軋管提供良好的金相組織。使用的加熱爐主要有:環(huán)形加熱爐、步進(jìn)式加熱爐、斜底式加熱爐和車(chē)底式加熱爐等。 2荒管加熱:目的在于升高和均勻荒管的溫度,提高鋼的塑性,控制其金相組織,為荒管定徑創(chuàng)造有利條件,并保證鋼管的力學(xué)性能,使用的加熱爐主要有:步進(jìn)式加熱爐、連續(xù)輥底式加熱爐、斜底式加熱爐、電感應(yīng)式加熱爐。 3冷軋(拔)過(guò)程中的鋼管退火熱處理:目的是消除鋼管在冷加工時(shí)所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象,降低鋼的變形抗力,為鋼管的繼續(xù)冷加工創(chuàng)造條件。 采用的加熱爐主要是:步進(jìn)
21、式加熱爐、車(chē)底式加熱爐、連續(xù)輥底式加熱爐。 4鋼管性能熱處理:主要目的是為了控制鋼管的金相組織,提高鋼管的綜合性能,使用的加熱爐主要有:步進(jìn)式加熱爐,連續(xù)輥底式加熱爐、車(chē)底式加熱爐、保護(hù)氣體加熱爐。 5特點(diǎn):在無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中,環(huán)形加熱爐和步進(jìn)式加熱爐使用最為廣泛;電感應(yīng)式加熱爐也正在得到發(fā)展;而斜底式加熱爐因加熱質(zhì)量不高,勞動(dòng)強(qiáng)度大而趨于淘汰。 連續(xù)輥底式加熱爐:主要用于冷軋(拔)鋼管的熱處理。 車(chē)底式加熱爐:比較適用于批量較小,加熱及保溫時(shí)間較長(zhǎng)的合金厚壁鋼管。 保護(hù)氣體連續(xù)輥底式加熱爐:主要用于鋼管表面要求無(wú)氧化的成品鋼管熱處理和冷軋(拔)過(guò)程中無(wú)酸洗工序的退火處理。 (二)、管坯加熱缺陷
22、及其預(yù)防 影響管坯質(zhì)量的因素主要包括:加熱溫度、加熱速度、加熱和保溫時(shí)間等,為了減少管坯的加熱缺陷,必須制訂合理的加熱工藝參數(shù)并加以嚴(yán)格控制。 1管坯加熱溫度: 管坯加熱溫度太低或太高:T會(huì)增大鋼的變形抗力,降低鋼的塑性; T、t管坯表面會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的氧化、脫C、甚至產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。a. 過(guò)熱:主要是管坯的加熱溫度過(guò)高,或者在較高的溫度下加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成A晶界過(guò)分粗大所致的缺陷。b. 過(guò)燒:當(dāng)管坯加熱溫度達(dá)到固相線溫度附近,使A晶界發(fā)生氧化甚至晶界局部熔化時(shí),管坯便產(chǎn)生了過(guò)燒。c. 管坯首先發(fā)生過(guò)熱,進(jìn)而再發(fā)生過(guò)燒,管坯發(fā)生過(guò)熱時(shí)其晶粒粗大,晶界處夾雜物富集,鋼的塑性降低,而管坯發(fā)生過(guò)燒時(shí),其
23、晶界發(fā)生熔化,鋼的塑性會(huì)進(jìn)一步降低。d. 管坯過(guò)熱特別是過(guò)燒,是管坯在加熱中產(chǎn)生的十分嚴(yán)重的缺陷,過(guò)熱的管坯穿孔時(shí),穿孔毛管會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)折;而過(guò)燒的管坯會(huì)使鋼管報(bào)廢,因此,應(yīng)對(duì)此予以高度重視。e. 管坯產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒是極不正常的現(xiàn)象,可能是因設(shè)備失靈或操作不當(dāng)造成的。管坯加熱溫度不均:分為沿管坯縱向的加熱溫度不均和沿橫截面的加熱溫度不均(陰陽(yáng)面)。a. 造成管坯加熱溫度不均的主要原因是:加熱時(shí)間特別是保溫時(shí)間不夠,或是加熱爐笑嘴的布置和火焰的調(diào)整不當(dāng)所致。b. 當(dāng)管坯存在加熱溫度不均時(shí),穿孔后的毛管會(huì)產(chǎn)生壁厚不均;當(dāng)管坯存在陰陽(yáng)面時(shí),毛管壁厚不均的程度會(huì)比較嚴(yán)重,在穿孔后的毛管表面可以看出呈
24、螺旋狀的“黑帶”。c. 在制定管坯加熱工藝參數(shù)時(shí),為了確定各鋼種最佳的加熱溫度,應(yīng)在FC平衡圖的指導(dǎo)下,遵循以下基本加熱原則: 必須保證把管坯加熱到Ac3以上溫度,以便得到均勻一致的A組織 應(yīng)保證管坯在單一的A區(qū)內(nèi)完成穿孔及軋制變形,荒管的終軋溫度最好在850左右。 管坯的加熱溫度不能太靠近固相線,一般應(yīng)比固相線低100150。以防止其晶界氧化,出現(xiàn)過(guò)熱或過(guò)燒缺陷。 為了減少管坯的氧化,防止管坯表面嚴(yán)重脫C,應(yīng)注意調(diào)節(jié)加熱爐內(nèi)的氣氛,均熱需要保持弱還原性火焰,在保證管坯不產(chǎn)生加熱裂紋的前提下,應(yīng)采用高溫短時(shí)快速加熱。 在制定加熱工藝參數(shù)時(shí),還必須考慮:管坯的化學(xué)成分和原始組織;管坯的尺寸大小;
25、加熱爐的裝爐方式和裝爐量等。 2管坯加熱速度: 管坯加熱速度的大小與管坯加熱裂紋的產(chǎn)生密切相關(guān)。當(dāng)管坯入爐后,若加熱爐的爐溫太高或管坯在加熱爐中的加熱速度太快時(shí),則管坯容易產(chǎn)生加熱裂紋。 管坯產(chǎn)生加熱裂紋的主要原因:當(dāng)管坯表面的T,管坯內(nèi)部的金屬和與表面的金屬產(chǎn)生了溫差,導(dǎo)致金屬熱膨脹不一致而產(chǎn)生熱應(yīng)力,一旦此熱應(yīng)力超過(guò)材料的斷裂作用應(yīng)力,管坯就會(huì)產(chǎn)生加熱裂紋,一般情況下,管坯在低溫階段快速加熱時(shí),產(chǎn)生加熱裂紋的可能性較大,合金鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較碳鋼低,因而合金鋼管坯產(chǎn)生加熱裂紋的傾向性更大,為此,應(yīng)降低合金鋼管坯的加熱速度。 管坯加熱裂紋還與管坯的直徑大小有關(guān):管坯直徑越大,管坯產(chǎn)生加熱裂紋的傾
26、向性增大,因此,當(dāng)加熱大直徑的管坯時(shí),在低溫階段最好采用較低的加熱速度。 3管坯加熱時(shí)間和保溫時(shí)間 管坯在高溫下的加熱時(shí)間越長(zhǎng),則越容易造成其表面的嚴(yán)重氧化、脫C、甚至出現(xiàn)過(guò)熱或過(guò)燒,從而導(dǎo)致鋼管的質(zhì)量缺陷或力學(xué)性能不合要求,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鋼管報(bào)廢。 為了減少因加熱時(shí)間和保溫時(shí)間不合理而造成的管坯加熱質(zhì)量缺陷,管坯的加熱時(shí)間應(yīng)遵行以下原則:a. 確保管坯加熱均勻并全部轉(zhuǎn)變成A組織。b. 碳化物應(yīng)溶入A晶粒中。c. A晶粒不能粗大,不能出現(xiàn)混晶。d. 加熱后的管坯不能產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。 管坯加熱時(shí)間t采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: t=KD 式中: D 管坯直徑mm K 管坯的單位加熱時(shí)間min/mm t
27、 加熱時(shí)間 min 管坯的單位加熱時(shí)間K min/mm 鋼種 步進(jìn)爐、環(huán)形爐 斜低爐C鋼、低合金鋼 0.50.65 0.60.7中合金鋼 0.650.8 0.80.9高合金鋼 0.71.0 1.01.1 為了提高管坯加熱質(zhì)量,預(yù)防管坯的加熱缺陷,在制定管坯加熱工藝參數(shù)時(shí),應(yīng)遵循以下基本要求: a. 加熱溫度準(zhǔn)確。b. 加熱溫度均勻。 ±10c. 金屬燒損少。d. 加熱制度合理。(三)、荒管加熱缺陷及其預(yù)防 經(jīng)軋管機(jī)軋制后的荒管,其終軋溫度大約在850左右,并且沿荒管的橫截面和長(zhǎng) 度上存在一定的溫差,由于溫差的存在,不能滿足定(減)徑溫度的要求,所以荒管在定(減)徑之前,正常需要再加熱
28、來(lái)提高荒管的溫度,減小其頭尾溫差降低其變形抗力,為后續(xù)荒管的定(減)徑,冷軋(拔)創(chuàng)造有利條件,提供組織保證。對(duì)于后續(xù)不再進(jìn)行熱處理的鋼管,通過(guò)荒管再加熱可以獲得良好的A晶粒組織,荒管經(jīng)定(減)徑后,采用合適的冷卻方式可以得到良好的力學(xué)性能和工藝性能。 荒管在再加熱過(guò)程中所產(chǎn)生的主要質(zhì)量缺陷如下: 1荒管加熱不均:存在頭尾溫差、縱向溫差,容易造成鋼管外徑偏差。 為了保證荒管加熱溫度的均勻化,就應(yīng)確保荒管的加熱時(shí)間和爐內(nèi)供熱及爐內(nèi)氣氛的溫度均勻性。可采用爐內(nèi)氣氛攪拌法(高溫循環(huán)風(fēng)機(jī))。 2鋼管顯微組織不合理:荒管的再加熱溫度,加熱時(shí)間及冷卻制度對(duì)鋼管的顯微組織和力學(xué)性能影響十分突出。 3荒管表面
29、氧化及脫C:加熱溫度越高,保溫時(shí)間越長(zhǎng),氧化、脫C越嚴(yán)重。 當(dāng)荒管表面嚴(yán)重氧化而出現(xiàn)較厚的氧化鐵皮時(shí),定(減)徑后的鋼管會(huì)產(chǎn)生麻面。消除鋼管麻面和表面嚴(yán)重脫C的有效辦法是保證爐內(nèi)氣氛呈弱還原性,嚴(yán)格按加熱 工藝要求,需控制的加熱溫度和時(shí)間,當(dāng)生產(chǎn)不正常時(shí),應(yīng)及時(shí)降低再加熱爐的爐溫或 將爐內(nèi)的荒管出爐。 荒管在出再加熱爐后,進(jìn)定(減)徑之前,對(duì)其表面進(jìn)行高壓水除磷,可以減少鋼管的麻面缺陷,提高鋼管的表面質(zhì)量。 采用保護(hù)氣體再加熱爐來(lái)加熱荒管可以達(dá)到鋼管的表面無(wú)氧化。 4荒管過(guò)熱或過(guò)燒:當(dāng)荒管的加熱溫度太高,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)。 5荒管表面擦傷:與輥道發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生,勤檢查及時(shí)調(diào)整。(四
30、)、鋼管熱處理缺陷及其預(yù)防 1定義:根據(jù)不同目的,將金屬材料加熱到適宜的溫度并保溫,隨后采用不同的方式冷卻,以改變金屬材料的金相組織并獲得所要求的組織性能,此工藝過(guò)程通常稱(chēng)為金屬材料熱處理。 金屬材料熱處理分為:整體熱處理 表面熱處理 化學(xué)熱處理 鋼管熱處理缺陷主要包括:鋼管組織性能不合格,尺寸超標(biāo)以及表面裂紋、擦傷、嚴(yán)重氧化、脫C、過(guò)熱或過(guò)燒等。 2鋼管熱處理及其工藝特點(diǎn):熱處理:a. 加熱:Ac1以下的加熱,主要是穩(wěn)定鋼的組織及消除內(nèi)應(yīng)力。 Ac3以上的加熱,主要是為了將鋼奧氏體化。 b. 保溫:目的是均勻鋼管的加熱溫度,以得到合理的加熱組織。 c. 冷卻:冷卻過(guò)程是鋼管熱處理的關(guān)鍵工序,
31、它決定著鋼管在冷卻后的金相組織和力學(xué)性能。 常采用的冷卻方式有:爐冷、空冷、油冷、水冷等。鋼管正火:是指將鋼管加熱到奧氏體化以上溫度,保溫一段時(shí)間,然后在空氣中再平緩均勻地進(jìn)行冷卻,從而得到穩(wěn)定組織的工藝過(guò)程a. 主要目的:細(xì)化鋼的晶粒,均勻內(nèi)部組織,改變殘余應(yīng)力狀態(tài),提高鋼管綜合性能。b. 主要作用:減輕或消除鋼管在變形過(guò)程中所形成的帶狀組織和混晶; 消除過(guò)共析鋼中的網(wǎng)狀碳化物,以利于球化退火; 用作中C鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼淬火前的預(yù)處理,以細(xì)化晶粒使組織均勻,減少淬火工序所產(chǎn)生的鋼管缺陷; 對(duì)于低C鋼和低合金鋼用以代替退火,以改善鋼管的切削性能可作為要求不高的普通結(jié)構(gòu)鋼管的最終熱處理等。 鋼管退
32、火:將鋼管加熱到高于或低于臨界點(diǎn)(Ac3或Ac1)的某一溫度,待保溫一段時(shí)間后,再使其緩慢冷卻,以獲得近似平衡態(tài)組織的工藝過(guò)程,分為再結(jié)晶退火、完全退火、等溫退化、球化退火和去應(yīng)力退火等。 一般高C,低合金和合金鋼管,需要通過(guò)退火來(lái)降低其硬度和強(qiáng)度,提高塑性,消除內(nèi)應(yīng)力和組織不均,細(xì)化結(jié)晶組織,以利于鋼管的機(jī)加工和為鋼管的最終熱處理奠定組織基礎(chǔ)。 鋼管回火:將鋼加熱到Ac1以下的某一溫度,保溫一段時(shí)間,然后以一定的方式使鋼管冷卻,以得到較為穩(wěn)定狀態(tài)組織的工藝過(guò)程。a. 主要目的:提高鋼管的塑性和韌性,使鋼管獲得良好的綜合力學(xué)性能,降低或消除鋼管在淬火時(shí)所產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力以及穩(wěn)定鋼管尺寸,使鋼管
33、的組織在使用過(guò)程中不發(fā)生變化。b. 鋼管回火后一般采用空冷:為防止鋼管重新產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)緩慢冷卻,對(duì)于具有高溫回火脆性的鋼管,回火后應(yīng)采用快速冷卻,如油冷。c. 鋼管回火一般分為:低溫回火 150250 中溫回火 350500 高溫回火 500650 鋼管淬火:將鋼管加熱到Ac3以上3050,保溫一段時(shí)間后使鋼管快速冷卻而得到M和B組織的工藝過(guò)程。a. M一般具有高的硬度和脆性,是A急速冷卻的產(chǎn)物。b. 鋼管淬火后的組織除M,B外還有少量的A殘,它們都是不穩(wěn)定組織。c. 鋼管經(jīng)過(guò)淬火之后,其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,一般可通過(guò)回火來(lái)予以消除和改善,調(diào)質(zhì)(Q+T)能使鋼材的綜合性能得到大幅度的
34、提高。固溶處理:實(shí)質(zhì)是鋼管的淬火工藝,只是固溶處理的溫度較高。固溶處理主要用于A不銹鋼管,其目的是降低鋼管的硬度和強(qiáng),提高鋼管的塑性和韌性,以及提高成品鋼管的耐腐蝕性和綜合性能,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或用戶(hù)要求。3鋼管熱處理缺陷及其預(yù)防 鋼管組織性能不合格:熱處理不當(dāng)所致(T、t、冷卻方式)三要素a 魏化組織:鋼在高溫加熱條件下形成的粗晶粒A在冷卻時(shí),形成片狀的F而分布在P上的一種組織,是一種過(guò)熱組織,對(duì)鋼管的綜合性能有不良影響,特別是使鋼的常溫強(qiáng)度降低,脆性增加。b 程度較輕的W組織,可采用適當(dāng)溫度的正火來(lái)消除,而程度較重的W組織,可用二次正火來(lái)消除,第一次正火溫度較高,第二次正火溫度較低,細(xì)化晶粒。
35、c FC平衡圖是制定鋼管熱處理加熱溫度的重要依據(jù),也是研究平衡狀態(tài)下FC合晶的成分,金相組織與性能的基礎(chǔ),過(guò)冷A等溫度轉(zhuǎn)變圖(TTT圖)以及過(guò)冷A連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖(CCT圖),是制定熱處理冷卻溫度的重要依據(jù)鋼管尺寸不合格:外徑,橢圓度,彎曲度超差。a. 鋼管外徑的變化常發(fā)生在淬火工藝,因體積變化(組織變化引起)使得鋼管外徑增大。常在回火工序后增設(shè)定徑工序。 b. 鋼管橢圓度的變化:鋼管端部,主要是大口徑薄壁管。c. 鋼管彎曲:鋼管加熱和冷卻不均造成的,可以通過(guò)矯直解決,對(duì)于有特殊要求的鋼管 應(yīng)采用溫矯工藝(550左右)。 鋼管表面裂紋:是因?yàn)榧訜崴俣然蚶鋮s速度太快,熱應(yīng)力過(guò)大而造成的。 為了減輕
36、鋼管的熱處理裂紋,一方面應(yīng)根據(jù)鋼種來(lái)制訂鋼管的加熱制度和冷卻制度,選用合適的淬火介質(zhì);一方面應(yīng)盡快對(duì)經(jīng)過(guò)淬火的鋼管進(jìn)行回火或退火以消除其應(yīng)力。 鋼管表面擦傷或硬傷:鋼管與工件、工具及輥道之間相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生。 鋼管產(chǎn)生氧化、脫C、過(guò)熱或過(guò)燒。T、t引起。 保護(hù)氣體熱處理的鋼管表面氧化:加熱爐密封不好,爐內(nèi)進(jìn)入空氣。 爐氣成分不穩(wěn)定。 必須加強(qiáng)管坯(鋼管)加熱各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。 四、穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 1穿孔是熱軋無(wú)縫鋼管變形的第一道工序,也是最重要的變形工序之一。其作用是將實(shí)心管坯穿制成空心毛管。穿孔方式:縱軋穿孔、斜軋穿孔。 縱軋穿孔:壓力沖孔、推軋穿孔。管坯不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 斜軋穿孔:二輥式
37、(錐式、桶式、曼式、盤(pán)式)兩個(gè)軋輥,兩個(gè)導(dǎo)板。 三輥式:由三個(gè)旋轉(zhuǎn)的軋輥組成穿孔孔型。 管坯在軋輥的作用下一邊旋轉(zhuǎn)一邊前進(jìn)。 2穿孔毛管的質(zhì)量缺陷產(chǎn)生原因:由管坯本身的缺陷或管坯在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷。 在穿孔工序中產(chǎn)生的,它是由于穿孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)或調(diào)整不正確,穿孔工具形狀不合理,穿孔工具表面存在質(zhì)量缺陷等原因造成的。 3穿孔毛管質(zhì)量缺陷主要包括:毛管的壁厚不均; 內(nèi)直道、外直道; 表面結(jié)疤、劃傷; 內(nèi)折、外折、離層 縱軋穿孔工藝與質(zhì)量缺陷1 工藝特點(diǎn):毛管內(nèi)孔是依靠沖(頂)頭“頂”出來(lái)的:壓力沖孔:立式?jīng)_孔 臥式?jīng)_孔 推軋穿孔:斜軋 管坯的沖孔變形過(guò)程主要是在三向壓應(yīng)力狀態(tài)下完成的,因此對(duì)管
38、坯中心部分的疏松和縮孔會(huì)起到壓實(shí)的效果,所以,壓力沖孔工藝可以改善管坯的低倍組織缺陷,為后續(xù)延伸工序提供質(zhì)量良好的沖孔坯。 對(duì)于一些塑性較差,不宣采用直接穿孔工藝生產(chǎn)的高合金無(wú)縫鋼管管坯,可以先進(jìn)行壓力沖孔,再進(jìn)行延伸軋制。2 縱軋穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 沖(穿)孔坯壁厚不均:工藝原因,加熱溫度不均造成。預(yù)防措施:a. 應(yīng)保證管坯加熱均勻,(最小阻力定律)防止嚴(yán)重?zé)龘p。 b. 盡可能使管坯的中心線與沖桿(頂桿)中心線重合,注意調(diào)整沖桿 (頂桿)導(dǎo)向系統(tǒng),其間隙不能過(guò)大。 c. 防止(沖桿)頂桿彎曲,應(yīng)保證其有足夠大的抗彎強(qiáng)度。 d. 壓力沖孔機(jī)的十字頭導(dǎo)向裝置和推軋穿孔機(jī)的管坯導(dǎo)衛(wèi)裝置的調(diào)整
39、,必須保證管坯中心線與軋制中心的對(duì)準(zhǔn)和穩(wěn)定。 沖(穿)孔坯內(nèi)外直道:a. 產(chǎn)生原因:沖頭(頂頭)是在極其惡劣的高溫、高壓環(huán)境下工作的,其端部一旦產(chǎn)生嚴(yán)重的變形或粘鋼,沖頭(頂頭)在與管坯內(nèi)表面所產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中,就會(huì)將管坯內(nèi)表面刮傷而形成內(nèi)直道。b. 預(yù)防措施:為了防止沖(穿)孔坯產(chǎn)生內(nèi)、外直道缺陷,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)沖頭(頂頭)、沖模(軋輥)的冷卻,提高其使用壽命,宜采用高強(qiáng)耐熱鋼來(lái)制造沖頭(頂頭),一旦發(fā)現(xiàn)粘鋼,就要及時(shí)修磨或更換。 沖(穿)孔坯外表面擦傷:a. 產(chǎn)生原因:推軋穿孔時(shí),穿孔坯的外表面擦傷是因?yàn)楣芘鹘?jīng)過(guò)表面不光潔的輸送輥道,或與粘鋼或破損的軋輥發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所產(chǎn)生的。b. 預(yù)防措施:應(yīng)加
40、強(qiáng)沖孔工具及輥道的檢查與維護(hù),及時(shí)更換不能滿足工藝要求的工具和工件。 斜軋穿孔工藝與質(zhì)量缺陷 1工藝特點(diǎn):斜軋穿孔變形區(qū)按其作用可以分為四個(gè)區(qū)域 穿孔準(zhǔn)備區(qū)(軋輥咬入段) 控制管坯孔腔的過(guò)早形成內(nèi)折 穿孔區(qū)(穿孔段) 防止產(chǎn)生劃傷、裂紋 輾軋區(qū)(均壁段) 應(yīng)提高毛管的壁厚精度、消除螺旋 轉(zhuǎn)圓區(qū)(轉(zhuǎn)圓段) 防止導(dǎo)板刮、劃傷 2斜軋穿孔毛管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 毛管內(nèi)折: 是斜軋穿孔中最容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷,它與管坯的穿孔性能,穿孔機(jī)的孔型及穿孔工藝參數(shù)的調(diào)整和穿孔頂頭的質(zhì)量有十分密切的關(guān)系。管坯孔腔是造成穿孔毛管內(nèi)折的重要因素之一。 影響毛管內(nèi)折的重要因素:a. 頂頭前下壓量、壓縮次數(shù) b. 孔型形狀
41、 c. 頂頭表面質(zhì)量 毛管外折:大多是因?yàn)楣芘鞯谋砻嫒毕菟斐傻?影響毛管外折的主要因素:a、管坯本身的塑性和表面質(zhì)量 b、穿孔變形量和軋輥孔型形狀。 c、穿孔工具的表面質(zhì)量。 措施:a. 提高管坯加熱質(zhì)量,選擇合適的穿孔變形量有利于減少毛管外折缺陷的產(chǎn)生。 b. 加強(qiáng)對(duì)管坯表面缺陷的檢查和清理是減少毛管外折缺陷的主要措施。 c. 提高孔型的封閉性,適當(dāng)減小孔型的橢圓度將有利于減少穿孔毛管外折缺陷的產(chǎn)生。 毛管壁厚不均:分為橫向壁厚不均和縱向壁厚不均 影響毛管壁厚不均的主要因素: a. 管坯的加熱溫度 b. 管端定心 c. 穿孔機(jī)的孔型調(diào)整 d. 工具形狀 毛管表面擦傷:主要是穿孔工具或穿孔機(jī)
42、出口輥道表面發(fā)生了嚴(yán)重磨損,不光滑或輥道不轉(zhuǎn)等原因造成的。 措施 :應(yīng)加強(qiáng)穿孔工具的檢查和修磨,只要是不符合質(zhì)量要求的工具就應(yīng)及時(shí)更換。五、軋管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 1軋管工序是確保無(wú)縫鋼管壁厚的主要工序,其作用是對(duì)穿孔毛管進(jìn)行減壁,在無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中具有十分重要的地位。 2軋管機(jī)的型式: 連軋管機(jī) 自動(dòng)軋管機(jī) (縱軋、斜軋) 周期軋管機(jī) 粘密軋管機(jī) 三輥軋管機(jī) 頂管機(jī) 擠壓管機(jī) 冷軋(拔)管機(jī) 3荒管質(zhì)量缺陷主要有:壁厚不均、表面裂紋、麻坑、擦傷、軋折等。 自動(dòng)軋管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防1 荒管質(zhì)量缺陷:壁厚不均、耳子、軋折、內(nèi)直道、內(nèi)麻坑、表面裂紋、劃傷等。2 自動(dòng)軋管機(jī)正被連軋管機(jī)等先進(jìn)機(jī)組所取代。
43、周期軋管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防1 荒管質(zhì)量缺陷:壁厚不均、內(nèi)折、外折、內(nèi)外結(jié)疤、內(nèi)麻坑、凸包、竹節(jié)、軋破、表面裂紋和擦傷等。2 周期軋管的變形是基于鍛、軋、擠三位一體的變形,適合生產(chǎn)一些塑性差,難變形的鋼管,具有變形量大,軋制鋼種范圍廣,品種規(guī)格適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),比較適應(yīng)大口徑合金厚壁的無(wú)縫鋼管。3 質(zhì)量缺陷及其預(yù)防荒管壁厚不均:是周期軋管機(jī)軋管新產(chǎn)生的主要質(zhì)量缺陷。 影 響 因 素 :軋輥孔型形狀、工藝參數(shù)、軋管工具、操作技術(shù)。措 施 :為了提高周期軋管機(jī)軋制的荒管質(zhì)量,減少或消除鋼管缺陷,首先應(yīng)保證毛管的質(zhì)量,并加強(qiáng)對(duì)工具質(zhì)量的控制,重視軋輥的孔型設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)的調(diào)整,提高軋管機(jī)的調(diào)整和操作水平。
44、連軋管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 1連軋管機(jī)的顯著特點(diǎn):生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)效率高、所軋制的荒管長(zhǎng)度長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量好、規(guī)格范圍廣等。 投資大,相關(guān)技術(shù)要求多且自動(dòng)化程度要求高。 連軋管機(jī)已成為當(dāng)今世界首選的無(wú)縫鋼管軋機(jī)。2連軋管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防質(zhì)量缺陷主要包括:荒管壁厚不均、表面缺陷和軋折。3連軋管機(jī)組的新進(jìn)展: a. 浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī) MM b. 半浮動(dòng)芯棒連軋管機(jī) MRK c. 限動(dòng)芯棒連軋管機(jī) MPM斜軋管質(zhì)量缺陷與預(yù)防1 斜軋管的質(zhì)量缺陷主要包括:a. 荒管的內(nèi)、外表面螺旋道b. 表面裂紋c. 軋折、擦傷、結(jié)疤、內(nèi)麻坑、內(nèi)折疊 預(yù)防措施: 為了防止斜軋過(guò)程中所產(chǎn)生的荒管質(zhì)量缺陷,需要進(jìn)一步改善鋼坯的鋼
45、質(zhì),提高管坯的加熱質(zhì)量和穿孔質(zhì)量,確保穿孔毛管質(zhì)量,消除毛管表面存在的軋折、裂紋、凹坑、結(jié)疤等缺陷。合理設(shè)計(jì)孔型,優(yōu)化變形工藝參數(shù),精心調(diào)整孔型,保證軋管工具質(zhì)量,改善工具的潤(rùn)滑條件等。熱擴(kuò)管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 熱擴(kuò)管工藝:是將直徑大于坯料管內(nèi)徑的頂頭在外力的作用下,通過(guò)加熱后的坯料管內(nèi)孔,實(shí)現(xiàn)其擴(kuò)徑減壁的一種軋管方法 縱軋擴(kuò)管的質(zhì)量缺陷主要有: 荒管的表面裂紋與管體開(kāi)裂、壁厚不均、內(nèi)直道、內(nèi)麻坑、皺折和彎曲等。 斜軋擴(kuò)管的質(zhì)量缺陷主要有:壁厚不均、表面裂紋和擦傷、軋折、螺旋道及螺旋內(nèi)折、內(nèi)麻坑等。 斜軋擴(kuò)管斜軋均整,荒管的壁厚精度將會(huì)得出明顯的提高。頂管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 頂管工藝:傳統(tǒng)頂管工藝: CPE頂管工藝: 前二適合于中小直徑薄壁鋼管的生產(chǎn) 大頂管工藝: 主要用于生產(chǎn)大直徑厚壁鋼管 頂管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 頂管工序所產(chǎn)生的荒管質(zhì)量缺陷主要包括:荒管壁厚不均和表面缺陷。 影響荒管壁厚不均的因素主要包括:軋輥孔型形狀及調(diào)整、軋制中心線調(diào)整、芯棒尺寸及芯棒溫度,芯棒和軋輥表面質(zhì)量,各模架的變形量等。 頂管過(guò)程中所產(chǎn)生的荒管表面缺陷主要包括荒管內(nèi)、外直道和內(nèi)麻坑,表面擦傷及松棒所導(dǎo)致的外表面螺旋道。 頂管中所產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題,既與坯料管本身帶來(lái)的質(zhì)量缺陷進(jìn)一步擴(kuò)展暴露有關(guān),又與頂管工藝過(guò)程有關(guān)。擠壓管質(zhì)量缺陷及其預(yù)防 擠壓管工藝:立式、臥式、正向擠壓、反向擠壓。 鋼管擠壓法多用于生產(chǎn)
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