連鑄圓管坯低倍組織主要由3個區(qū)組成:靠外表層的等軸細(xì)晶區(qū)、像樹枝狀的晶體組成的柱狀晶區(qū)、中心是粗大的的等軸晶區(qū)
連鑄圓坯的低倍組織缺陷對管坯的加工性能、力學(xué)性能和鋼管質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。常見的低倍組織缺陷有:管坯皮下氣泡、疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、組織偏析等。
管坯的皮下氣泡:存在連鑄坯表面的附近,形態(tài)為橢圓形。一般認(rèn)為鋼水脫氧不足是管坯皮下氣泡產(chǎn)生的主要原因。一般需要對保護(hù)渣、鐵合金、鋼包、中間包進(jìn)行烘烤、注流采用保護(hù)澆注。對于要求更高的鋼種,還要采用爐外精煉的方法對鋼水進(jìn)行脫氣。存在皮下氣泡的連鑄圓管坯,在加熱爐加熱時氣泡內(nèi)表面會被氧化,軋后無法焊合就會形成鋼管表面缺陷。
管坯皮下裂紋:存在于連鑄圓管坯的柱狀晶區(qū)和表面細(xì)晶區(qū)過渡附近。距離管坯表面3~10 mm。只要此裂紋不貫通到外表面,就不會被氧化,在軋制壓力的作用下會焊合。一般不會產(chǎn)生嚴(yán)重的表面質(zhì)量。
中間裂紋和中心裂紋:存在于連鑄圓坯的柱狀晶區(qū),一般來講中間裂紋的方向和柱狀晶的方向是一致的。有研究表明,連鑄管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管內(nèi)折的主要原因。穿孔時,管坯在軋輥和導(dǎo)向工具所組成的橢圓孔型中受到反復(fù)拉壓應(yīng)力的作用,其中間裂紋或中心裂紋得到擴(kuò)張或氧化,產(chǎn)生鋼管內(nèi)折。連鑄圓坯的中心裂紋或者中間裂紋擴(kuò)張以后而形成的鋼管內(nèi)折,一般較深,常常會造成鋼管廢品。
管坯的疏松與縮孔:存在于管坯中心部分的等軸晶區(qū)內(nèi)。管坯疏松是因為鑄坯在凝固過程中超前的晶粒作用,液態(tài)金屬運(yùn)動基于向凝固方向冷卻產(chǎn)生收縮受到阻礙,或者由管坯液態(tài)部分下沉的晶粒妨礙鑄坯的補(bǔ)縮形成。當(dāng)疏松達(dá)到一定程度的時候,鑄坯就會出現(xiàn)縮孔。其分布狀態(tài)在管坯中不連續(xù)。分布密度比較均勻、彌散度較高的連鑄管坯中心疏松,對斜軋穿孔過程不但沒有危害,反而是有利的。北京科技大學(xué)朱景清教授通過實(shí)驗已經(jīng)證明該點(diǎn)。并且,在頂頭鼻部前端有一個5 mm的金屬帶,此金屬將開裂的管坯中心與頂頭分開,從而避免了內(nèi)折和裂紋的缺陷。
管坯的偏析:包括組織偏析、成分偏析和結(jié)晶區(qū)域偏析等。存在穿晶的連鑄管坯必須報廢,不允許投放軋管。
1 化學(xué)成分分析
可以采用儀器分析法和化學(xué)分析法。用于化學(xué)分析的試樣分熔煉試樣、錠鉆屑試樣、管材試樣。熔煉試樣一般采用儀器分析法、管材成品試樣采用化學(xué)分析法和一起分析法。
常用的化學(xué)分析儀器主要是:紅外碳硫儀、直讀光譜儀、X射線熒光光譜儀等。
2 尺寸及外形檢測
檢查內(nèi)容主要包括:壁厚、外徑、長度、彎曲度、橢圓度、端口坡度及鈍邊角度和異形鋼管橫截面形狀等。
3 表面質(zhì)量檢測
人工肉眼檢查和無損探傷檢查。無損檢測的方法有很多,如:超聲波探傷、渦流探傷、磁粉探傷、漏磁探傷、電磁超聲波探傷和滲透探傷等。每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。
適合檢測鋼管表面或者近表面:渦流探傷、磁粉探傷、漏磁探傷、滲透探傷。其中滲透探傷僅限于鋼管表面開口缺陷的檢查;磁粉探傷、漏磁探傷、渦流探傷僅僅限于鐵磁性材料檢查。渦流探傷對點(diǎn)狀缺陷比較敏感,其他探傷對裂紋敏感。而超聲波探傷對對鋼管表面檢測反應(yīng)比較迅速,對鋼管內(nèi)部定性分析尚存在一定的困難,并且超聲波檢查還受到鋼管的形狀和晶粒度的限制。
4 化學(xué)性能檢測
常溫或者一定溫度下的力學(xué)性能實(shí)驗(拉伸實(shí)驗、韌性實(shí)驗、硬度試驗),液壓試驗以及腐蝕試驗(晶間腐蝕試驗、抗氫開裂實(shí)驗-HIC、抗硫化物應(yīng)力開裂實(shí)驗-SSCC)。
5 鋼管工藝性能試驗
包括壓扁實(shí)驗、環(huán)拉實(shí)驗、擴(kuò)口和卷邊實(shí)驗、彎曲實(shí)驗。
6 金相分析
包括低倍和高倍檢查。
7 石油專用管螺紋參數(shù)檢測
包括接箍紋檢測、管體螺紋檢測以及管體與接箍擰緊后的檢測
天祥鋼管(百色市分公司)依靠數(shù)字化管理,可變換多種生產(chǎn) 熱鍍鋅方管模式,能夠高品質(zhì)、率的解決大批量以及定制化生產(chǎn)要求。我們不斷在 熱鍍鋅方管領(lǐng)域探求,注重前沿科技、創(chuàng)新和 熱鍍鋅方管產(chǎn)品研發(fā),天祥鋼管(百色市分公司)注入源源不絕的新鮮生命力;致力為廣大客戶提供高品質(zhì)、多元化的專業(yè) 熱鍍鋅方管產(chǎn)品和服務(wù)。天祥鋼管(百色市分公司)成長的過程,就是服務(wù)客戶和客戶一起不斷成功的過程。我們用心做好每一件事,滿懷信心迎接每一次的挑戰(zhàn)。
非金屬夾雜是金屬基體內(nèi)的條狀氧化物、硫化物、以及脆性和塑性硅酸鹽,是鋼質(zhì)不純凈含夾雜較多的緣故。當(dāng)鋼錠偏析嚴(yán)重時,偏析部分的非金屬夾雜也更嚴(yán)重。
非金屬夾雜影響鋼的焊接性能,使可焊性降低。當(dāng)鋼帶邊緣部分存在非金屬夾雜時,焊縫部位會出現(xiàn)裂縫和裂紋,壓扁后在裂口處可見淺黃色夾雜物。
提高鋼的純凈度,盡量減少夾雜,就能提高其焊接性能
孔型是由一對(或更多)軋輥車出的槽組成。鋼帶(軋件)通過孔型變形為一定的形狀,通過一系列連續(xù)的孔型變形,成型為管筒狀。對于這一個系列的孔型形狀和尺寸的選擇、計算和確定,并終繪制成軋輥圖的整個過程叫做孔型設(shè)計。對焊管軋輥孔型設(shè)計的基本要求是:
(1) 以少的道次(即短的變形區(qū)長度)完成整個成型變形過程;
(2) 成型時產(chǎn)生的邊緣延伸盡可能小,不致產(chǎn)生鼓包和褶皺;
(3) 邊緣得到充分的變形,管筒對縫處沒有尖嘴形;
(4) 鋼帶在孔型中成型穩(wěn)定;
(5) 變形均勻,軋輥磨損小且均勻;
(6) 能量消耗?。?nbsp;
(7) 能保證焊管尺寸規(guī)格和表面質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求;
(8) 軋輥加工方便,制造容易,孔型設(shè)計能與加加工相結(jié)合;
(9) 孔型設(shè)計具有規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn),能適合同種類型機(jī)組的同種規(guī)格產(chǎn)品;
(10) 能利用電子計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(CAD)。