(一) 管坯概況gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1. 管坯類型:連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓管坯、離心澆注圓空心管坯、鋼錠gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2. 連鑄型式: 立式連鑄機、弧形連鑄機、水平連鑄機gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3. 連鑄坯優點:①工藝簡化,生產成本低。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②成材率高。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③生產條件改善,自動化程度高。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
④節約能源。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
連鑄圓管坯直接用于無縫鋼管的生產,因其成本低,質量好,故而給無縫鋼管制造業帶來了一場深刻的革命,是發展方向,目前最大Φ600,已逐步替代鋼錠和軋(鍛)制圓管坯用來生產無縫鋼管。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
為了提高無縫鋼管的質量,首要環節是確保管坯的質量。 gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(二) 管坯標準簡介:gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1.連鑄圓管坯:YB/T 4149-2006 《連鑄圓管坯》gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①直徑及允許偏差 公稱直徑d 允許偏差(%d)(mm)gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
d≤150 ±1.6gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
150<d≤250 ±1.5gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
250<d≤350 ±1.3gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
d>350 ±1.2gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②不圓度 d≤150 4.5 2.8gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
150<d≤250 4.5 2.5 gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
250<d≤350 4 2gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
d>350 3.5 2gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③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gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
④表面質量不允許存在目視可見的結疤,氣孔、針孔、重皮以及深度超過0.5mm裂紋,允許深度不大于3mm的凹坑,深度≤2mm的機械刻痕,壓痕存在gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
管坯表面缺陷允許清理,但應≤4%d(最大≤12mm),應圓滑無棱角gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
清理處的深∶寬∶長=1∶6∶8gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2.軋制圓管坯:YB/T 5222-2004《優質碳素鋼圓管坯》 Φ≤450gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
YB/T 5137-1998《高壓用無縫鋼管圓管坯》 Φ≤160gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
YB/T 5221-1993《合金結構鋼圓管坯》 Φ≤160gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①管坯直徑及允許偏差gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②橢圓度≤直徑公差的75%gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③冶煉方法:低倍組織、非金屬夾雜物、表面質量規定。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(三)管坯缺陷的檢查與清理gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
管坯的質量對鋼管的質量有著極其重要的影響,凡不符合質量要求的管坯不得投料,管坯表面缺陷必須清除干凈。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1.管坯質量的檢驗方法:gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①目視檢查:表面質量gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②低倍組織:硫印法、酸浸法、工業鹽酸或氯化銅溶液檢查裂紋、氣泡、疏松、白點、夾雜物等的分布狀況。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2.管坯表面缺陷的清理:gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①火焰清理:≤0.4%c 管坯表面缺陷清理gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②風鏟清理:適合管坯表面局部缺陷的清理gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③砂輪清理:主要用于不宜采用火焰清理的管坯gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
④車削清理:主要用于附加值和質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、 P92gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
總之,對管坯的質量進行檢查和檢驗以及對管坯的表面缺陷進行必要的清理,是確保無縫鋼管生產所用坯料符合質量要求的基本前提。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(四) 管坯的外觀形狀缺陷gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1. 圓管坯直徑及橢圓度超差:穿孔機的孔型參數是根據管坯的名義直徑及毛管的外徑和壁厚確定的。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
① 外徑超過正公差,毛管容易產生內折缺陷。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
② 外徑超過負公差,致使穿孔過程難以實現。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③ 管坯橢圓度超差,主要是影響管坯的穿孔過程的正常進行并導致毛管產生外表面缺陷(延卡、外折、結疤)。 gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2. 鋼錠尺寸超差:過充滿,欠充滿,偏心,壁厚不均。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3. 圓管坯端面切斜度超差:產生毛管端面壁厚不均,定心孔質量。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(五) 管坯的表面質量缺陷gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
a) 管坯表面裂紋:是管坯中經常存在且對鋼管質量危害及大的一種缺陷。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
連鑄圓管坯的表面裂紋分為縱、橫裂紋、網狀裂紋gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
鋼中s>0.02% ,p >0.017%時,鋼的高溫強度和塑性降低,管坯表面發生縱裂紋的趨勢增大。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
管坯表面裂紋在加熱過程中會發生嚴重氧化,經過軋制后,裂紋處常伴有氧化質點,脫碳現象,裂紋中間存在氧化亞鐵,裂紋根部比較圓滑,此現象是生產現場判定鋼管表面裂紋是因為管坯帶來的,還是在軋制過程中產生的重要依據之一。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
b) 管坯結疤與重皮:是指管坯表面的未與管體金屬完全結合的金屬片層。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
c) 管坯氣孔(針孔):是因為鋼液在澆鑄過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。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
d) 管坯凹坑與溝槽:管坯表面受到機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疤; 溝槽在穿孔毛管的表面形成較長的大外折。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
5.管坯“耳子”:在斜軋穿孔時極易造成穿孔毛管表面的螺旋狀外折。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(六)管坯的低倍組織缺陷gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
所謂管坯的低倍組織是指管坯試樣經過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)。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
連鑄圓管坯的低倍組織特別是低倍組織缺陷會對管坯的加工性能、力學性能和鋼管質量產生很大的影響,YB/T 4149-2006 《連鑄圓管坯》標準中列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。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1.管坯皮下氣泡:①存在于連鑄圓管坯的表面附近(表皮以下),形態程橢圓。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②鋼水脫氧不足是產生管坯皮下氣泡的主要原因。0.01~o.015%gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③對于要求更高的鋼種,還要求采用爐外精煉方法對鋼水進行脫氣,以降低H、O、N, 如高壓鍋爐管。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
④皮下氣泡會在鋼管表面產生“飛皮”,形狀類似“指甲”狀,該類缺陷小而淺,可以通過修磨將其去除。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2.管坯皮下裂紋:①主要存在于連鑄圓管坯的柱狀晶體和表面細晶區的過度區域附近,離管坯表面3—10mm范圍內。共4級,≤2級合格 gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②皮下裂紋輕微時可以“軋合”,嚴重時會產生“鋼質外折”gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3.管坯中間裂紋和中心裂紋:評級圖4級,≤2級合格gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①存在于連鑄圓管坯十分發達的柱狀晶體(中間裂紋),與柱狀晶成而成長方向一致。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②中心裂紋存在于管坯的中心,裂紋方向沿晶向伸長。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③連鑄圓管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管鋼質內折的主要原因。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
④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重質量缺陷,因此必須予以嚴格控制。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
⑤提高鋼水的質量(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),優化連鑄工藝參數(采用電磁攪拌、結晶器振動等技術)可造成管坯裂紋。 gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
4. 管坯疏松和縮孔:是連鑄工藝的性能決定的,參看評級圖4級,≤2級合格gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
連鑄與軋制相結合可以進一步消除連鑄圓管坯的中心疏松和縮孔,也可以改善連鑄圓管坯的鑄態組織。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
5. 管坯偏析:組織偏析、成分偏析、結晶區分布偏析。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
連鑄圓管坯:激冷區(表面細晶粒區) 10~15%gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
柱狀晶區 55~60%gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
中心疏松區 25~30%gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
柱狀晶體是導致連鑄圓管坯斜軋穿孔時毛管產生內折缺陷的主要因素。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(七)管坯的顯微組織缺陷gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1.鋼中有害元素:由煉鋼原料帶來的,應采用精料方針,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,低熔點在管坯加熱中優先熔化,從而削弱了晶間的聯系,在管坯熱變形時很容易發生金屬破裂,從而會產生大量的質量缺陷。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
2.管坯成分及組織偏析:煉鋼決定(延長冶煉時間,增加攪拌)gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
當管坯的成分和組織不均勻且產生嚴重偏析時,會使軋制后的鋼管呈現嚴重的帶狀組織,從而影響鋼管的力學性能和耐蝕性能,并使其性能不符合要求。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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,在本質上已失去了金屬的性質,與鋼的機體無聯系。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
分為5類:A:硫化物 B:氧化物 C:碳酸鹽 D:氮化物 DS:球形夾雜物gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
①非金屬夾雜物: 塑性差、熔點低、易產生裂紋。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
②采用鋼包精煉技術和中間包冶金技術可以減少鋼中的非金屬夾雜物。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
③當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,不僅會影響鋼管的性能,且易使鋼管生產過程中產生裂紋。gPS熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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