冷熱軋16Mn無縫鋼(gāng)管產(chǎn)品的缺陷以及優點
1、 冷軋成16mn無縫鋼管允許截(jié)麵出(chū)現局部屈曲,從而可以充分利用杆件屈曲後的(de)承(chéng)載力(lì);而熱軋16mn無縫鋼管不允許截麵發生(shēng)局部屈曲。 2、熱軋16mn無縫鋼管和冷(lěng)軋16mn無縫鋼管殘餘應力產生的(de)原因(yīn)不同,所以截麵上的分布也有很大差異。冷彎薄壁16mn無縫鋼管截麵上的殘餘應力分布是彎曲型(xíng)的,而熱紮16mn無(wú)縫鋼管或焊接16mn無(wú)縫鋼管截麵(miàn)上殘餘(yú)應力分布是薄膜(mó)型。 3、熱軋16mn無縫鋼管的(de)自(zì)由扭轉剛度比冷軋(zhá)16mn無縫鋼管高,所以熱軋16mn無縫鋼管的抗扭性能(néng)要(yào)優於冷軋16mn無縫鋼管。 冷軋(zhá)16mn無縫鋼管 冷軋16mn無縫鋼(gāng)管是(shì)指(zhǐ)在常溫下,經過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板(bǎn)或鋼帶加工成各種型式的鋼材。 優點:成型速度快(kuài)、產量高,且不損傷塗層,可以做成多種多樣的截麵形式,以適應使用條件的需要;022-26627748冷軋可以使鋼材產(chǎn)生(shēng)很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點。 缺點: 1.雖然成型過程中沒有經過熱態塑性壓縮,但截麵內仍然存在殘餘應(yīng)力,對鋼材整體和局部(bù)屈曲的特性必然產生影響; 2.冷軋16mn無縫鋼管樣式一般為開口截麵,使得截麵的自由扭轉剛度較低。在受彎時容易出現(xiàn)扭轉,受壓(yā)時容(róng)易出現彎扭屈曲,抗扭(niǔ)性能較差; 3.冷軋成16mn無縫鋼管壁(bì)厚較小(xiǎo),在板件銜接的(de)轉角處又沒有加厚,承受局部性的集中荷載的能力弱。 熱軋16mn無縫鋼管是相對於冷軋16mn無縫鋼管而(ér)言的(de),冷軋16mn無縫鋼管是在再結晶溫度以下進行的軋製,而熱軋16mn無縫鋼管就是在再(zài)結晶溫度以上進行的軋製。 優點(diǎn):可以破壞鋼錠(dìng)的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,並消除(chú)顯微組織的(de)缺陷,從而使鋼材組織(zhī)密(mì)實,力學性能得到改善。這種改善(shàn)主要體現在沿(yán)軋製方向上,從而使鋼材在一定程(chéng)度上不再是各向(xiàng)同性體;澆(jiāo)注時(shí)形成的氣泡、裂紋和疏鬆,也可在高溫和壓力作用下被焊合。 缺點:1.經過熱軋之後,鋼材(cái)內部的非金屬夾雜物(wù)(主要是硫化物和(hé)氧化物,還有(yǒu)矽酸鹽)被壓成薄(báo)片,出現分(fèn)層(夾(jiá)層(céng))現象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,並且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發的局部應變時常(cháng)達到屈服點(diǎn)應變的數倍,比荷(hé)載引起的應(yīng)變大得多; 2.不均(jun1)勻冷卻造成的殘餘應力。殘餘應力(lì)是在沒有外力作用下內部自相平衡的應力,各種截麵的熱軋16mn無縫鋼管都有這類(lèi)殘餘應力,一般16mn無縫(féng)鋼管截麵尺寸(cùn)越大,殘餘應力也(yě)越大。殘餘應力雖(suī)然是自相平(píng)衡的,但對(duì)鋼構件在外力作用下的性能還(hái)是有(yǒu)一定影響。如對變形、穩定性、抗(kàng)疲(pí)勞等方(fāng)麵都可能產生不利的作用。3.熱軋的鋼材產品,對於厚度和邊寬這方麵(miàn)不好控(kòng)製。我們熟知熱脹冷縮,由於開始的時候熱軋(zhá)出(chū)來即使是長度、厚度都達標,最後冷卻後還是會出現一定的負差,這種負差邊寬越寬,厚度越厚表現的越明顯。所(suǒ)以對於大號的鋼材,對於鋼(gāng)材(cái)的邊寬、厚度、長度,角度,以及邊線都沒法要求太(tài)精確。
二.缺(quē)陷(欠)分析 對無縫(féng)鋼管(guǎn)生產中產生的主要缺陷類型的研究,由於受生產環境、試驗條件、技術裝備以及(jí)研究(jiū)工作斷續等因素的限製,有些(xiē)問題沒(méi)有給出結論,隻提出了一些看法,也希望同行們能夠參與討(tǎo)論(lùn)。 1.1 內折 內折是指在16mn無縫鋼管的內表麵呈片狀(zhuàng)、直線狀或螺旋狀的折疊。關於采用連鑄坯軋製產生的(de)內折問題,近年(nián)有關專家(jiā)學者通過試驗分析提出:內折的產生與中心疏鬆、芯部(bù)縮孔以及柱(zhù)狀晶在鑄坯內呈(chéng)現的程度有關[ 。因為嚴重的管坯中心疏鬆在穿孔的咬入階(jiē)段會造成芯(xīn)部開裂(liè)並在後續的(de)穿孔、輾壓過程中形成(chéng)內折:縮孔由於在加熱時內(nèi)表麵(miàn)被氧化,穿(chuān)孔過程中又不能被焊合而形成內折,縱向剖開鑄坯發現縮孑L在鑄坯內是不連(lián)續(xù)的,所以隻產生管端內折 而管坯內部的縮孑L由於穿孑L過程(chéng)中形成的“隔牆”作用不會被氧化而產生內折:對柱狀晶來講,有試驗表明柱狀晶的粗(cū)化度越大其(qí)塑性越差,內折率越高。還(hái)有一些研究分析表明,連鑄坯的內折除與中心疏鬆、縮孑L和(hé)柱狀晶有(yǒu)關外(wài),還與(yǔ)中心疏(shū)鬆區偏(piān)心有關,中心疏(shū)鬆區偏(piān)心的連鑄坯其(qí)內折率遠高於無偏心或偏心小的連鑄坯。另(lìng)外,統計(jì)分析(xī)還發現內折率與碳當量大小有關,鋼種(zhǒng)的碳當(dāng)量越大.生產出(chū)的無縫鋼管內(nèi)折率越高,上述(shù)所討論的內折是與鑄坯內在質量以及材料本身有關 而定心內(nèi)折、頂(dǐng)頭(tóu)前(qián)壓下量(liàng)過大、橢(tuǒ)圓度過大產生的內折以及加熱等原因產生的內折(shé)這裏不加論述。從統計分析看連鑄坯的內折率大大高於軋(zhá)坯.用 270 mm連鑄坯改軋成 110 mm圓坯再進行軋製試驗,其(qí)內折率大大(dà)降低。相當部分直線型內折(shé)是由磨損的芯棒造成的。這是由於芯棒表麵嚴重磨損形成凹槽 這種芯棒在軋製時使無縫鋼管內表(biǎo)麵(miàn)形成縱向凸棱,再繼續軋製時凸棱被輾壓而形成線性折疊。線性內折(又稱翹皮)一(yī)般折疊部分較窄,易於修磨掉。螺旋狀內折可分為2類:一類與使用嚴重磨(mó)損的頂頭(tóu)有關,這種內(nèi)折螺距較短:還有一類與穿孔前的工序有關,目前(qián)還不能(néng)完全斷定是與鑄坯內在質量有(yǒu)關,還(hái)是(shì)加熱不(bú)當造成的,這類螺旋狀內折螺距較(jiào)大.折疊部分(fèn)較窄 1.2外折 外(wài)折是指在(zài)16mn無縫(féng)鋼管外表麵與無縫(féng)鋼管的軸線成一定角度的折疊。外折的(de)產生主要(yào)是由管坯的缺陷引起(qǐ)的,可分為3類:第1類是管坯表麵的嚴重渣孑L和帶有陡棱的凹坑,這類缺陷經軋製後在無縫鋼管外表麵形成片(piàn)狀外折。第(dì)2類是管(guǎn)坯皮下裂紋(氣泡),這類缺陷在管坯(pī)表麵(miàn)檢查時很難發現(xiàn),隻(zhī)有在低倍檢驗時才(cái)能被顯示出來。這類缺(quē)陷在加熱時將會延伸、擴(kuò)展,軋製後形成較(jiào)長的外折並與無縫鋼管軸向成一定角度。第3類是管坯縱向(xiàng)裂(liè)紋,這類缺(quē)陷在加熱後也將延伸、擴展,嚴重(chóng)的在加熱後管坯就已裂開,軋製後形成更嚴重的外折.有時甚至整管裂開。第(dì)l類和第3類缺(quē)陷在管坯檢查時能夠(gòu)發(fā)現,絕大部分可以被(bèi)查出剔除.但有少部(bù)分很難發(fā)現而流(liú)人下工序。第2類缺陷盡管采用低倍檢驗可以發現,但由於低倍檢(jiǎn)驗(yàn)屬抽檢而且比例很低,有時也難以查到莊鋼等:連軋16mn無縫鋼管產品缺陷(欠)分析軋製工具也是產生外折的(de)原因之一。當使用嚴重磨損或掉肉的導板(bǎn)時,就會在(zài)毛管表(biǎo)麵產生嚴重的劃傷.進人下道工序軋製後就會被輾壓(yā)成螺旋形外折。這種螺旋形外折螺距較小,折疊程度較輕。(前期軋製114*9的16mn)目前隨著企業管理水(shuǐ)平提高,規範操作,這種外折缺陷極少發生。 1.3壁厚不均 壁厚不均是指(zhǐ)16mn無縫(féng)鋼管在同一截麵(miàn)上或沿長度方向上壁厚最薄點、最(zuì)厚點與名義壁厚偏差較大(GB5310、GB3087界(jiè)定為偏差值超(chāo)過壁厚(hòu)公差(chà)的80%)。連(lián)軋管機組的壁(bì)厚不均主要產生在(zài)穿孑L機上.其(qí)核心問題就是軋件在穿孑L過程中與軋(zhá)製中心線的相吻合程度,包括人口導管、軋輥(gǔn)、導盤(導板)、定心輥、頂杆與軋製中心線對中;軋件在軋製過(guò)程中的穩定(dìng)性(如厚(hòu)壁管軋製——因頂杆較(jiào)細,軋件旋轉甩動較大使軋製不穩定):過大的擴徑量,另外管坯加熱不均(如管坯與爐底接觸帶即陰(yīn)暗麵)、定心偏斜等都會對(duì)壁厚產生不良影(yǐng)響。除穿孑L機外,連軋管機的輥縫調整不當也會造成壁厚不均。穿(chuān)孑L機產生的壁厚不均呈(chéng)螺旋狀.連軋管機產生的壁厚不均呈直線(xiàn)狀。近(jìn)些年新建的機組都在(zài)穿孑L機(jī)上采用了機內定心.這對毛管的前端壁厚(hòu)乃至整管(guǎn)壁厚的改進起到明顯的效果。 1.4 結(jié)疤 結疤是指在16mn無縫鋼管(guǎn)內外(wài)表麵上呈現(xiàn)斑疤狀的缺陷。產生的主(zhǔ)要原因:①穿孑L導盤、軋輥粘結(jié)異物(俗稱粘鋼,尤其在生產低(dī)碳鋼、不鏽鋼時)繼續(xù)軋製時,那些被粘結的異物就會在無縫鋼管(guǎn)的外表麵(miàn)留下斑疤:②穿孑L毛管尾端(duān)的耳子在芯棒插人時被帶進毛管內.軋(zhá)製後形成內結疤。
1.5 內麻坑
內麻坑是指在16mn無縫鋼管內表麵上(shàng)呈現出帶狀(zhuàng)或片狀分布的麻坑。這種缺陷主要是與除氧化劑有關。
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