无缝钢管缺陷与预防
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轧制无缝钢管常见缺陷和控制措施广东省广州市 510700摘要:无缝钢管是用钢锭或实心管坯穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拔制成,一般用外径*壁厚毫米数表示。
主要用来输送流体,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料。
无缝钢管的用途非常广泛,涉及建筑、石油化工、电力、机械加工、电信、消防、汽车、船舶等行业。
随着使用范围的推广,无缝钢管自身或加工过程中出现的缺陷对安全生产影响也越来越大,本文结合常见缺陷浅析控制措施。
关键词:无缝钢管;常见缺陷;控制措施引言:我国无缝钢管从无到有经过近70年的发展,无缝钢管在产品结构、质量水平、技术装备等方面有了很大的提升,已成为世界钢管制造大国,总产量占全世界60%左右。
同时,因各种缺陷引起的安全事故也是频繁发生,现就无缝钢管缺陷产生的进行思考,进而提出控制措施,以便促进我国钢管行业的发展。
轧制无缝管常见缺陷产生的原因常见缺陷:裂纹、折叠、结巴、扎折、离层、划伤、内翘皮、夹渣等缺陷。
这些缺陷有时会同时出现,原因也是多方面的。
裂纹产生的原因:环形加热炉中管坯或毛管加热温度较高,加热时间较长,从而导致坯料表面氧化脱碳严重,且基体晶粒相对粗大。
由于脱碳层组织成分为强度较低的铁素体,在轧制过程中使管子表面严重脱碳的薄弱环节产生裂纹。
坯料本身存在夹渣、砂眼等缺陷,在轧制过程中使原有缺陷延伸细化进而形成裂纹。
折叠、夹层产生的原因:当管坯存在非金属夹杂、偏析时,有气孔存在夹杂物周边,在穿孔轧制时不能焊合形成内折叠。
管头切飞边残留物(钢屑)带到内壁形成夹层。
划痕、内翘皮产生的原因:在穿孔阶段,顶头变形在内壁形成划痕、凹坑、离层缺陷等缺陷。
钢管退火温度和冷拉余量的控制是否合理,也是形成内翘皮的原因缺陷形成的原因还包含:原材料管胚炼钢水平高低、管胚加工过程控制。
加工制造过程造成包括工艺加工设备落后原因、检测设备设置原因、工作人员工作态度原因。
常见缺陷无损检测手段主要无损检测手段及检测特点:涡流探伤、磁粉探伤、超声波探伤、水压试验。
无缝钢管生产缺陷与预防1. 引言无缝钢管是一种重要的工业材料,广泛应用于石油、化工、电力、航空、航天等领域。
然而,在无缝钢管的生产过程中存在一些缺陷问题,例如内外壁裂缝、折叠、夹层等。
这些缺陷不仅会降低无缝钢管的质量、性能,还可能导致管道泄漏、事故等安全问题。
因此,如何预防无缝钢管的生产缺陷是非常重要的。
本文将首先介绍无缝钢管生产过程中常见的缺陷问题,然后讨论预防无缝钢管生产缺陷的方法与措施,旨在提高无缝钢管的质量和安全性。
2. 无缝钢管生产过程中常见的缺陷问题2.1 内外壁裂缝内外壁裂缝是无缝钢管生产过程中最常见的缺陷问题之一。
这种裂缝可能是由于原料质量不佳、加工过程中的应力超过了材料的承受范围等原因引起的。
内外壁裂缝会导致无缝钢管在使用过程中易发生断裂,从而造成事故。
2.2 折叠折叠缺陷是指无缝钢管的内外壁出现弯曲、折叠痕迹。
这种缺陷可能是由于轧制过程中的辊形有问题、轧机调整不当等原因引起的。
折叠会使无缝钢管的强度和密封性降低,增加管道泄露的风险。
2.3 夹层夹层是指无缝钢管内外壁之间出现分层或夹杂物。
这种缺陷可能是由于材料不纯、熔炼和浇铸过程中的夹杂物等原因引起的。
夹层会降低无缝钢管的强度和耐腐蚀性,导致管道泄漏和腐蚀。
3. 预防无缝钢管生产缺陷的方法与措施3.1 严格选材要预防无缝钢管生产缺陷,首先需要严格选材。
选择质量优良的原材料可以避免原料本身存在的缺陷问题,降低无缝钢管的生产缺陷风险。
同时,进行严格的材料检测和评估,确保原材料达到相关标准和要求。
3.2 完善加工工艺加工工艺是影响无缝钢管质量的关键因素之一。
应根据钢管的不同用途和要求,制定完善的加工工艺流程。
在轧制、冷拔和热处理等工艺中,要严格控制工艺参数,确保钢管的形状、尺寸和性能达到要求,避免产生裂缝、折叠和夹层等缺陷。
3.3 质量控制与检测质量控制与检测是预防无缝钢管生产缺陷的重要手段。
应建立健全的质量管理体系,从源头控制,严格遵守相关标准和规范。
[选取日期]冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法2010年10月08日孟相欣冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法一、折迭拔制后,钢管内外表面呈现直线或螺旋方向的折迭,局部或通长的出现在钢管上。
产生的原因:管料表面有折迭或夹杂物,有严重擦伤和裂纹,管料磨修处有棱角或深宽比(H/b)不够。
预防和消除方法:严格把好穿孔热轧质量关。
二、尺寸超差(包括壁厚超差,壁厚不均,直径超差,椭圆偏心)直径超过了标准的偏差,在同一截面上管壁一边薄,一边厚,直径不等,长短轴之差超出标准规定。
产生的原因:1、拔制模具选择不当,或芯棒(内模)调整不当。
2、内外模设计制造不合理或磨损严重,或硬度不够造成变形磨损。
3、热处理时间长,温度高,或热处理性能不均匀。
4、增减壁的规律控制不当。
5、拔制表编制不合格。
6、钢管矫直时被压扁,造成误差较大。
预防和消除方法:1、正确设计和选配拔管模具。
2、正确执行热处理制度,均匀加热。
3、正确调制矫直机,经常校对拔管机各部件和量具。
4、掌握不同钢种、不同规格钢管的增减壁规律。
5、正确合理编制拔制表。
6、椭圆度出格可重新矫直,局部椭圆度出格可切除。
三、划道钢管表面上呈现纵向直线的划痕称为划道,划道长短不一,宽窄不等,多为沟状,可见沟底。
产生的原因:1、拔模表面不光滑,有裂纹或粘结金属。
2、锤头过度部分有棱角,工具磨损。
3、欠酸洗或毛管上残存氧化铁皮。
4、磷化、皂化工序操作不当。
5、内外模以损坏或磨损严重。
6、中间退火不均,变形量不足。
预防和消除方法:1、提高拔管模具的表面质量。
2、钢管酸洗后,氧化铁皮要冲洗干净。
3、锤头过度部分要圆滑无棱角。
4勤检查模具和钢管的表面,发现问题及时处理。
四、斗纹钢管表面沿长度方向呈高低不平的环形波浪或波浪逐个相同排列,局部或通长出现在钢管内外表面上。
产生的原因:1、热处理后的性能不均,热轧时低温钢造成性能不均。
2、酸洗后冲洗不干净,磷化不良导致皂化不均。
[选取日期]冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法2010年10月08日孟相欣冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法一、折迭拔制后,钢管内外表面呈现直线或螺旋方向的折迭,局部或通长的出现在钢管上。
产生的原因:管料表面有折迭或夹杂物,有严重擦伤和裂纹,管料磨修处有棱角或深宽比(H/b)不够。
预防和消除方法:严格把好穿孔热轧质量关。
二、尺寸超差(包括壁厚超差,壁厚不均,直径超差,椭圆偏心)直径超过了标准的偏差,在同一截面上管壁一边薄,一边厚,直径不等,长短轴之差超出标准规定。
产生的原因:1、拔制模具选择不当,或芯棒(内模)调整不当。
2、内外模设计制造不合理或磨损严重,或硬度不够造成变形磨损。
3、热处理时间长,温度高,或热处理性能不均匀。
4、增减壁的规律控制不当。
5、拔制表编制不合格。
6、钢管矫直时被压扁,造成误差较大。
预防和消除方法:1、正确设计和选配拔管模具。
2、正确执行热处理制度,均匀加热。
3、正确调制矫直机,经常校对拔管机各部件和量具。
4、掌握不同钢种、不同规格钢管的增减壁规律。
5、正确合理编制拔制表。
6、椭圆度出格可重新矫直,局部椭圆度出格可切除。
三、划道钢管表面上呈现纵向直线的划痕称为划道,划道长短不一,宽窄不等,多为沟状,可见沟底。
产生的原因:1、拔模表面不光滑,有裂纹或粘结金属。
2、锤头过度部分有棱角,工具磨损。
3、欠酸洗或毛管上残存氧化铁皮。
4、磷化、皂化工序操作不当。
5、内外模以损坏或磨损严重。
6、中间退火不均,变形量不足。
预防和消除方法:1、提高拔管模具的表面质量。
2、钢管酸洗后,氧化铁皮要冲洗干净。
3、锤头过度部分要圆滑无棱角。
4勤检查模具和钢管的表面,发现问题及时处理。
四、斗纹钢管表面沿长度方向呈高低不平的环形波浪或波浪逐个相同排列,局部或通长出现在钢管内外表面上。
产生的原因:1、热处理后的性能不均,热轧时低温钢造成性能不均。
2、酸洗后冲洗不干净,磷化不良导致皂化不均。
无缝钢管生产缺陷与预防第一章、无缝钢管的质量要求1、无缝钢管质量要求1.1、化学成分对有害化学元素As Sn Sb Bi Pb 和气体N H O等含量提出了要求,为了提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度,减少管坯的非金属夹杂物并改善其分布状态,常常采用炉外精炼设备对钢水进行精炼,甚至采用电渣炉对管坯进行重熔精炼。
1.2、尺寸精度和外形无缝钢管的几何尺寸主要包括钢管的外径、壁厚、椭圆度、长度、弯曲度、管端面切斜度、坡口角度和钝边,异形钢管的横截面尺寸等。
1.3、表面质量标准中规定了无缝钢管的“表面光洁”的要求。
常见的缺陷有:裂纹、发纹、内折、外折、轧破、内直道、外直道、离层、结疤、凹坑、凸包、麻坑(麻面)、刮伤(擦伤)、内螺旋道、外螺旋道、青线、矫凹、辊印等。
其中裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、凹坑、凸包等为危险缺陷;钢管的麻面、青线、擦伤、轻微的内外直道、轻微的内外螺旋、矫凹、辊印为一般性缺陷。
1.4、物理化学性能包括常温下的力学性能和一定温度下的力学性能(热强性能和低温性能)和抗腐蚀性能(如抗氧化、抗水蚀、抗酸碱等性能)一般情况下取决于钢的化学成分、组织性能和钢的纯净度以及钢的热处理方式等。
有些情况下,钢管的轧制温度和变形程度也会对钢管的性能产生影响。
1.5、工艺性能包括钢管的扩口、压扁、卷边、弯曲、环拉和焊接性能。
1.6、金相组织包括钢管的低倍组织和高倍组织。
1.7、特殊要求在用户使用钢管时提出的标准以外的要求。
2、无缝钢管质量检查方法与仪器和设备2.1、化学成分分析可以采用仪器分析法和化学分析法。
用于化学分析的试样分熔炼试样、锭钻屑试样、管材试样。
熔炼试样一般采用仪器分析法、管材成品试样采用化学分析法和一起分析法。
常用的化学分析仪器主要是:红外碳硫仪、直读光谱仪、X射线荧光光谱仪等。
2.2、尺寸及外形检测检查内容主要包括:壁厚、外径、长度、弯曲度、椭圆度、端口坡度及钝边角度和异形钢管横截面形状等。
无缝钢管常见缺陷分析预防及处置无缝钢管是一种常用的管道材料,应用广泛于石油、天然气、化工、机械等行业。
在无缝钢管的生产过程中,可能会存在一些常见的缺陷,如裂纹、气孔、夹杂物等。
本文将对这些常见的缺陷进行分析,并提出相应的预防和处置方法。
首先,裂纹是无缝钢管常见的缺陷之一、裂纹的形成可能是由于材料内部的应力超过了其强度极限,或者在加工过程中出现异常。
为了预防裂纹的产生,在生产过程中应严格控制加工温度和冷却速率,以减少应力的产生。
同时,加工过程中应合理选择合金元素的含量和轧制工艺,以提高材料的抗裂性能。
如果发现裂纹,应及时采取措施进行处置,如对裂纹进行修补或剪切。
其次,气孔也是无缝钢管常见的缺陷之一、气孔的形成可能是由于材料中存在气体或金属元素的挥发物,或者在加工过程中入侵了大量的空气。
为了预防气孔的产生,在生产过程中应严格控制材料的熔化温度和气氛的成分,以减少气体的生成。
同时,在加工过程中应加强防护措施,减少空气的侵入。
如果发现气孔,应进行补焊或采用其他方法进行修补。
夹杂物是无缝钢管常见的另一种缺陷。
夹杂物的形成可能是由于材料中存在不溶性的杂质,或者在加工过程中混入了一些外来物质。
为了预防夹杂物的产生,在生产过程中应严格控制原材料的质量,减少杂质的含量。
同时,在加工过程中应严格执行清洁规范,防止外来物质的混入。
如果发现夹杂物,应进行热处理或采用其他方法进行去除。
总结起来,无缝钢管常见的缺陷包括裂纹、气孔和夹杂物。
为了预防这些缺陷的产生,在生产过程中应控制加工温度和冷却速率,合理选择合金元素的含量和轧制工艺,严格控制材料的熔化温度和气氛的成分,加强防护措施,并严格执行清洁规范。
如果发现这些缺陷,应及时采取适当的措施进行修补或去除,以保证无缝钢管的质量和使用效果。
[选取日期]冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法2010年10月08日孟相欣冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法一、折迭拔制后,钢管内外表面呈现直线或螺旋方向的折迭,局部或通长的出现在钢管上。
产生的原因:管料表面有折迭或夹杂物,有严重擦伤和裂纹,管料磨修处有棱角或深宽比(H/b)不够。
预防和消除方法:严格把好穿孔热轧质量关。
二、尺寸超差(包括壁厚超差,壁厚不均,直径超差,椭圆偏心)直径超过了标准的偏差,在同一截面上管壁一边薄,一边厚,直径不等,长短轴之差超出标准规定。
产生的原因:1、拔制模具选择不当,或芯棒(内模)调整不当。
2、内外模设计制造不合理或磨损严重,或硬度不够造成变形磨损。
3、热处理时间长,温度高,或热处理性能不均匀。
4、增减壁的规律控制不当。
5、拔制表编制不合格。
6、钢管矫直时被压扁,造成误差较大。
预防和消除方法:1、正确设计和选配拔管模具。
2、正确执行热处理制度,均匀加热。
3、正确调制矫直机,经常校对拔管机各部件和量具。
4、掌握不同钢种、不同规格钢管的增减壁规律。
5、正确合理编制拔制表。
6、椭圆度出格可重新矫直,局部椭圆度出格可切除。
三、划道钢管表面上呈现纵向直线的划痕称为划道,划道长短不一,宽窄不等,多为沟状,可见沟底。
产生的原因:1、拔模表面不光滑,有裂纹或粘结金属。
2、锤头过度部分有棱角,工具磨损。
3、欠酸洗或毛管上残存氧化铁皮。
4、磷化、皂化工序操作不当。
5、内外模以损坏或磨损严重。
6、中间退火不均,变形量不足。
预防和消除方法:1、提高拔管模具的表面质量。
2、钢管酸洗后,氧化铁皮要冲洗干净。
3、锤头过度部分要圆滑无棱角。
4勤检查模具和钢管的表面,发现问题及时处理。
四、斗纹钢管表面沿长度方向呈高低不平的环形波浪或波浪逐个相同排列,局部或通长出现在钢管内外表面上。
产生的原因:1、热处理后的性能不均,热轧时低温钢造成性能不均。
2、酸洗后冲洗不干净,磷化不良导致皂化不均。
无缝钢管27SiMn麻面缺陷的产生原因及控制措施随着无缝钢管市场的不断扩大,其质量要求也越来越高。
其中,麻面缺陷是常见的一种缺陷。
本文将从无缝钢管的生产工艺和材料原因两个方面,分析麻面缺陷产生的原因,并提出相应的控制措施。
一、生产工艺原因1. 每道工序的不严格把控对于无缝钢管的生产工艺,不同的工序都具有不同的严格要求,如果任何一道工序不严格把控,都可能导致麻面缺陷的产生。
例如,轧制过程中轧辊磨损导致轧制力变化,使得钢管表面出现裂纹,最终形成麻面缺陷。
为了解决这一问题,光滑、细腻的轧辊至关重要,工作面应定期磨削并清洗。
2. 操作人员技术不精无缝钢管的生产需要高素质的工人和技术人员参与,缺乏严格的质量监控,操作简单随便,可能就会导致麻面缺陷的产生。
因此,为了提高生产效率和产品质量,必须对操作人员进行培训,提高他们的专业能力和责任心。
3. 热处理工艺不当热处理工艺的选择和控制对无缝钢管的品质至关重要。
如果热处理温度过高或处理时间不足,可能使得钢管的表面形成不均匀的晶粒,或者在表面处形成过多的边界相。
这些均会导致麻面缺陷的产生。
因此,必须选择正确的热处理工艺,并实施严格的质量监控。
二、材料原因1. 材料质量无缝钢管的质量很大程度上取决于所选用的原材料。
如果原材料中含有太多的氧化物和其他的杂质,会使钢管表面的麻面缺陷变得更加明显。
为了降低麻面缺陷的出现,必须选择真正优质的原材料,并对其进行必要的检测和筛选。
2. 合金元素的含量无缝钢管中含有的合金元素种类和含量也会影响钢管的品质。
例如,硅元素的含量越高,会导致钢管表面硅酸盐的形成,从而加重麻面缺陷。
因此,必须严格控制材料中各种元素的含量。
针对麻面缺陷的产生原因,可以采取以下控制措施:1. 强化质量监控体系建立严格的质量监控体系,加强材料的筛选、原材料的检验以及每道工序的过程控制。
只有当每一项工序严格控制,才能使产品达到优秀品质。
进行针对性培训,提高工人的技能和制造工艺的操作技术,从源头掌控麻面缺陷的产生。
摩减用45钢钢管生产缺陷分析与解决措施由于目前市场的需要,对45钢精密管的质量有了更高的要求,针对目前生产中产生的各种问题,采取措施综合如下:一.无缝管部分:一)缺陷及产生原因:1. 轧后弯曲影响产品质量的最严重的问题是轧后扭曲弯。
扭曲弯形成主要原因:1)穿孔毛管的钢温偏低或不均;2)因穿孔顶头鼻部单边水孔堵塞而单边鼻部塌斜造成毛管壁厚呈螺旋型的偏差;3)轧辊或导板错位,穿孔参数调整不当造成毛管呈螺旋状;生产中的常出现的问题是钢温偏低或不均。
08年四季度至09年一月产生问题的原因是钢温偏低(煤质差)和穿孔机轧辊串动。
2.表面翘皮表面翘皮对精密管产品而言,是不允许的缺陷。
表面翘皮的产生原因是管坯在穿孔过程中受到了碰、擦伤或存在附加变形而造成毛管表面不平整或不光滑,冷拔(轧)后在钢管表面形成大小不一的外折叠,俗称翘皮。
1)容易碰、擦伤的部位:A.前台的受料槽、进口嘴——管坯旋转进料过程中,依靠受料槽、进口嘴的衬托,如遇到某部位损坏或有棱角,则使得管坯表面因碰伤有不规则的凹坑,穿孔后形成早期的毛管外折叠(翘皮)。
这种原因形成的缺陷特点是:毛管前段无缺陷,缺陷出现在毛管后2/3段,呈间断分布的月牙形外折叠。
出现的受料槽原因的周期大约半年左右,进口嘴的原因周期约3个月。
B.导板印——因导板质量问题或安装偏差、导板座松动,或钢温过高,易造成导板粘钢而产生对毛管的刮伤,形成导板印。
轻微的导板印不影响后续无缝管、精密管的质量(有磨削工序),但严重(有一定深度)的导板印会使冷轧后形成类似外折叠的裂纹缺陷,磨削不能消除而造成成品报废。
缺陷的特征是从头到尾间断或连续的、有规则螺旋形外划伤。
C.后台抱辊、翻料钩的调整不当也会使得毛管外表被刮伤,在冷拔、冷轧后形成外折叠。
缺陷的特征是从头开始连续的、有规则螺旋形外划伤,后段1/3无缺陷。
2)附加变形A 轧辊老化——因轧辊咬入段磨损后形成台阶,碾轧时边缘压入而形成早期的毛管外折叠(翘皮)。
无缝钢管缺陷与预防一、无缝钢管的质量要求(一)无缝钢管1.用途:无缝钢管是一种经济断面钢材,在国民经济中具有很重要的地位,广泛应用于石油、化工、锅炉、电站、船舶、机械制造、汽车、航空、航天、能源、地质、建筑及军工等各个部门。
2.分类①按断面形状分:圆形断面管、异形断面管②按材质分:碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管③按连接方式分:螺纹连接管、焊接管④按生产方式:热轧(挤、顶、扩)管、冷轧(拔)管⑤按用途分:锅炉管、油井管、管线管、结构管、化肥管……3.生产工序①热轧无缝钢管主要生产工序(△主要检验工序):管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→荒管再加热→定(减)径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△(无损、理化、台检) →入库②冷轧(拔)无缝钢管主要生产工序:坯料准备→酸洗润滑→冷轧(拔)→热处理→矫直→精整→检验4.质量要求①钢的化学成分:钢的化学成分是影响无缝钢管性能最主要的因素之一,也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。
a.合金元素:有意加入,根据用途b.残余元素:炼钢带入,适当控制c.有害元素:严格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),气体(N、H、O)炉外精炼或电渣重熔:提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度,减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。
②钢管几何尺寸精度和外形a. 钢管外径精度:取决于定(减)径方法、设备运转情况、工艺制度等。
外径允许偏差δ=(D-Di)/Di ×100% D:最大或最小外径mmDi:名义外径mmb. 钢管壁厚精度:与管坯的加热质量,各变形工序的工艺设计参数和调整参数,工具质量及其润滑质量等有关壁厚允许偏差:ρ=(S-Si)/Si×100% S:横截面上最大或最小壁厚 Si:名义壁厚mmC.钢管椭圆度:表示钢管的不圆程度。
d. 钢管长度:正常长度、定(倍)尺长度、长度允许偏差e. 钢管弯曲度:表示钢管的桡度:每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度f. 钢管端面切斜度:表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度g. 钢管端面坡口角度和钝边5.钢管表面质量:表面光洁要求a. 危险性缺陷:裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷:麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。
产生原因:①由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
②生产过程中产生的,如轧制工艺参数设计不正确,模具表面不光滑,润滑条件不好,孔型设计及调整不合理。
③管坯(钢管)在加热轧制,热处理以及矫直过程中,如果因为加热温度控制不当,变形不均匀,加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力,那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。
6.钢管理化性能:常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。
钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分,组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
7.钢管工艺性能:压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
8.钢管金相组织:低倍组织(宏观)、高倍组织(微观) M、B、P、F、A、S9.钢管特殊要求:合同附件、技术协议。
(二)无缝钢管质量检验方法:1.化学成分分析:化学分析法、仪器分析法(红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等)。
①红外C—S仪:分析铁合金,炼钢原材料,钢铁中的C、S元素。
②直读光谱仪:块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi③N—0仪:气体含量分析N、O2.钢管几何尺寸及外形检查:①钢管壁厚检查:千分尺、超声测厚仪,两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查:卡规、游标卡尺、环规,测出最大点、最小点。
③钢管长度检查:钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查:角尺、卡板。
3.钢管表面质量检查:100%①人工肉眼检查:照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查:a. 超声波探伤UT:对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准:GB/T 5777-1996 级别:C5级b. 涡流探伤ET:(电磁感应)主要对点状(孔洞形)缺陷敏感。
标准:GB/T 7735-2004级别:B级c. 磁粉MT和漏磁探伤:磁力探伤,适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准:GB/T 12606-1999 级别: C4级d. 电磁超声波探伤:不需要耦合介质,可以应用于高温高速,粗燥的钢管表面探伤。
e. 渗透探伤:荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
4.钢管理化性能检验:①拉伸试验:测应力和变形,判定材料的强度(YS、TS)和塑性指标(A、Z)纵向,横向试样管段、弧型、圆形试样(¢10、¢12.5)小口径、薄壁大口径、厚壁定标距。
注:试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760②冲击试验:CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2标准试样10×10×55(mm)非标试样5×10×55(mm)③硬度试验:布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等④液压试验:试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D5.钢管工艺性能检验:①压扁试验:圆形试样 C形试样(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)L=40~100mm 单位长度变形系数=0.07~0.08②环拉试验:L=15mm 无裂纹为合格③扩口和卷边试验:顶心锥度为30°、40°、60°④弯曲试验:可代替压扁试验(对大口径管而言)6.钢管金相分析:①高倍检验(微观分析):非金属夹杂物100x GB/T 10561晶粒度:级别、级差组织:M、B、S、T、P、F、A-S脱碳层:内、外A法评级:A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类②低倍试验(宏观分析):肉眼、放大镜10x以下a. 酸蚀检验法、b. 硫印检验法(管坯检验,显示低培组织及缺陷,如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。
c. 塔形发纹检验法:检验发纹数量、长度及分布。
(三)我国现行无缝钢管标准:、1.现行无缝钢管标准:共有47项其中:GB 25 项 HB 3 项特殊用途19项;基础 2项产品 45项2.常用标准:① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
② GB/T 17395-1998 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
③ GB 5310-1995 高压锅炉用无缝钢管。
④ GB 6479-2000 高压化肥设备用无缝钢管。
⑤GB/T 18248-2000 气瓶用无缝钢管。
⑥二、管坯质量缺陷及其预防(一)管坯概况1.管坯类型:连铸圆管坯、轧(锻)制圆管坯、离心浇注圆空心管坯、钢锭2.连铸型式:立式连铸机、弧形连铸机、水平连铸机3.连铸坯优点:①工艺简化,生产成本低。
②成材率高。
③生产条件改善,自动化程度高。
④节约能源。
连铸圆管坯直接用于无缝钢管的生产,因其成本低,质量好,故而给无缝钢管制造业带来了一场深刻的革命,是发展方向,目前最大Φ600,已逐步替代钢锭和轧(锻)制圆管坯用来生产无缝钢管。
为了提高无缝钢管的质量,首要环节是确保管坯的质量。
(二)管坯标准简介:1.连铸圆管坯:YB/T 4149-2006 《连铸圆管坯》①直径及允许偏差公称直径d 允许偏差(%d)(mm)d≤150 ±1.6150<d≤250 ±1.5250<d≤350 ±1.3d>350 ±1.2②不圆度 d≤150 4.5 2.8150<d≤250 4.5 2.5250<d≤350 4 2 d>350 3.5 2③低倍组织:中心疏松、缩孔、中心裂纹、中间裂纹、皮下裂纹、皮下气泡≤2级④表面质量不允许存在目视可见的结疤,气孔、针孔、重皮以及深度超过0.5mm裂纹,允许深度不大于3mm的凹坑,深度≤2mm的机械刻痕,压痕存在管坯表面缺陷允许清理,但应≤4%d(最大≤12mm),应圆滑无棱角清理处的深∶宽∶长=1∶6∶82.轧制圆管坯:YB/T 5222-2004《优质碳素钢圆管坯》Φ≤450YB/T 5137-1998《高压用无缝钢管圆管坯》Φ≤160YB/T 5221-1993《合金结构钢圆管坯》Φ≤160①管坯直径及允许偏差②椭圆度≤直径公差的75%③冶炼方法:低倍组织、非金属夹杂物、表面质量规定。
(三)管坯缺陷的检查与清理管坯的质量对钢管的质量有着极其重要的影响,凡不符合质量要求的管坯不得投料,管坯表面缺陷必须清除干净。
1.管坯质量的检验方法:①目视检查:表面质量②低倍组织:硫印法、酸浸法、工业盐酸或氯化铜溶液检查裂纹、气泡、疏松、白点、夹杂物等的分布状况。
2.管坯表面缺陷的清理:①火焰清理:≤0.4%c 管坯表面缺陷清理②风铲清理:适合管坯表面局部缺陷的清理③砂轮清理:主要用于不宜采用火焰清理的管坯④车削清理:主要用于附加值和质量要求都很高的管坯表面缺陷清理,如不锈钢管坯,锈坯:如 P91、 P92总之,对管坯的质量进行检查和检验以及对管坯的表面缺陷进行必要的清理,是确保无缝钢管生产所用坯料符合质量要求的基本前提。
(四)管坯的外观形状缺陷1.圆管坯直径及椭圆度超差:穿孔机的孔型参数是根据管坯的名义直径及毛管的外径和壁厚确定的。
②外径超过正公差,毛管容易产生内折缺陷。
③外径超过负公差,致使穿孔过程难以实现。
④管坯椭圆度超差,主要是影响管坯的穿孔过程的正常进行并导致毛管产生外表面缺陷(延卡、外折、结疤)。
2.钢锭尺寸超差:过充满,欠充满,偏心,壁厚不均。
3.圆管坯端面切斜度超差:产生毛管端面壁厚不均,定心孔质量。
(五)管坯的表面质量缺陷a)管坯表面裂纹:是管坯中经常存在且对钢管质量危害及大的一种缺陷。
连铸圆管坯的表面裂纹分为纵、横裂纹、网状裂纹钢中s>0.02% ,p >0.017%时,钢的高温强度和塑性降低,管坯表面发生纵裂纹的趋势增大。
管坯表面裂纹在加热过程中会发生严重氧化,经过轧制后,裂纹处常伴有氧化质点,脱碳现象,裂纹中间存在氧化亚铁,裂纹根部比较圆滑,此现象是生产现场判定钢管表面裂纹是因为管坯带来的,还是在轧制过程中产生的重要依据之一。
b)管坯结疤与重皮:是指管坯表面的未与管体金属完全结合的金属片层。
c)管坯气孔(针孔):是因为钢液在浇铸过程中皮下气泡破裂而在管坯表面形成的一些小孔,气体含量高造成。
d)管坯凹坑与沟槽:管坯表面受到机械碰撞或划伤造成的。
凹坑容易形成轧后荒管表面的折叠或结疤; 沟槽在穿孔毛管的表面形成较长的大外折。
5.管坯“耳子”:在斜轧穿孔时极易造成穿孔毛管表面的螺旋状外折。
(六)管坯的低倍组织缺陷所谓管坯的低倍组织是指管坯试样经过磨光酸浸后在横截面上存在的用肉眼观察到的组织(宏观组织)。