无缝钢管缺陷分析复习过程
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无缝钢管出现裂痕原因的分析
无缝钢管出现裂痕原因的分析
无缝钢管厂在生产无缝钢管会有裂缝的钢管出现,有了裂缝并不可怕,我们应该查处原因并且找出解决办法才可行。
无论是什么材质的无缝钢管,发生开裂都离不开材料的成分,组织,工艺的影响。
钢坯质量不好也很容易开裂,比如钢锭质量问题,钢锭含有气泡则形成时就容易开裂。
无缝钢管内裂或者外裂从化学成分上可能是五害元素引起的,工艺上如果过热或过烧饿会引起开裂,低温轧制引起的裂痕,热脆性裂痕,等
一、无缝钢管原料因素:质量较差的管坯会出现内、外翘皮,结疤、裂缝等;
二,加温温度因素:无缝钢管生产的第一道重要工序是加热,加热不良(不均匀、温度不够等)会引起内翘皮等;
三、设备调试因素:从出炉开始,每一设备部件,都会影响无缝钢管的最终质量。
如,设备部件的碰刮,会引起外翘皮、凹坑;进穿孔机不顺利,会造成管坯头部受水淋而咬入困难或头部内翘皮;.....
四、无缝钢管生产工艺问题:工艺问题中也相当复杂,有调整的问题,有设备故障的问题、还有就是工艺部件(顶头、导板、轧辊等)磨损后产生的无缝钢管质量问题。
造成的问题是包罗万象的。
因此说,就一种无缝钢管缺陷的产生,可能的原因会有几十种情况,如果不看到实物或不在生产现场,往往比较难以说的清楚具体的原因。
无缝钢管常见缺陷分析及在线无损检测方法探讨作者:张建平来源:《科教导刊·电子版》2018年第05期摘要随着中国制造的快速的发展,无缝钢管的产量也在持续增长,对发展国民经济所起的作用日益突出。
近几年,我国钢管行业陆续建成部分钢管机组,无缝钢管的质量问题日渐突出,且随着轧管生产技术的不断发展、进步,质量问题的表现形式与种类也出现了较大变化,因此,本文对无缝钢管常见缺陷、进行了详细分析,阐述了在线无损检测方法及其应用。
关键词无缝钢管缺陷产生原因在线无损检测方法探讨1无缝钢管常见缺陷概述1.1外表面缺陷(1)折叠缺陷无规律分布。
若连铸坯表面的局部有保护渣残存,则轧管的外表面会出现较深的折叠缺陷,且呈纵向分布,表面的部分位置还会出现“掉块”现象。
轧管的折叠深度约为0.5~1mm,分布的折叠方向为40€啊?0€啊#?)大折叠缺陷纵向分布。
连铸坯的表面出现裂纹缺陷与大折叠缺陷,且呈纵向分布。
无缝钢管表面大多数的折叠深度约为1~10mm。
(3)小裂纹缺陷。
对无缝钢管进行探伤时管体的外壁存在肉眼无法观察到的表面缺陷。
无缝钢管表面存在多处小折叠缺陷,最深深度约为0.15mm,无缝钢管的表面覆有一层氧化铁,在氧化铁的下面有脱碳层,深度约为0.2mm。
(4)直线型缺陷。
无缝钢管的外表面存在直线型缺陷,具体特点为深度较浅、开口较宽、可见底、宽度一定。
无缝钢管的横截面外壁可见深度1.2内表面缺陷(1)凸包缺陷。
宏观特征:无缝钢管的内壁有随机分布的纵向小凸包缺陷出现,这些小凸包缺陷的高度约为0.2mm~1mm。
微观特征:无缝钢管横截面的内壁凸包两侧的尾部、中间及四周存在链状黑灰色夹杂物。
该类黑灰色链状物含有铝酸钙及少量复合氧化物(氧化铁、氧化硅、氧化镁)。
(2)直道型缺陷。
宏观特征:无缝钢管出现直道型缺陷,深度与宽度一定,与划痕类似。
微观特征:无缝钢管横截面内壁的划痕呈深1~2cm的凹沟形状,凹沟边缘氧化脱碳现象未出现,凹沟四周组织有金属流变与变形挤压特征,凹沟底部通常会出现定径过程中由于定径挤压而出现的微裂纹。
P92高压无缝钢管端部缺陷分析目前P92材质高压无缝钢管广泛应用于国内超超临界火电机组的主蒸汽管道及再热蒸汽管道,该类管道均为大口径厚壁无缝钢管经钢锭穿孔挤压成型,经磨削或机加工精整内外表面并进行超声波探伤合格后方可使其安全稳定运行。
但由于在锻造过程中P92钢管通常存在大量端部缺陷,如果不能及时发现并去除,将会给现场安装带来麻烦,甚至会给电厂安全稳定运行带来隐患。
标签:超超临界;P92高压无缝钢管;端部缺陷1 引言P92钢是在P91钢基础上开发出来的,因此其成分是以9Cr-1Mo为基础进行调整的,其化学成分(%)为C0.07~0.13,Mn0.3~0.6,P0.020,S0.010,Si0.50,Cr8.5~9.5,W1.50~2.00,Mo0.30~0.60,V0.15~0.25,Nb0.04~0.09,N0.03~0.07,B0.001~0.006,Al0.040,Ni0.40。
2 P92钢管端部缺陷分析2.1 P92钢管端部缺陷产生原因2.1.1 P92材质高压无缝钢管经钢锭穿孔后热挤压成型,用制管的钢锭芯部可能存在疏松,经垂直穿孔挤压成型时,此芯部疏松物粘附在管子的端部(后挤压成型的一端)在钢管内壁经过磨削或机加工达到尺寸要求后仍不能彻底清除上述缺陷。
2.1.2 钢锭内部存在气孔、夹渣类缺陷,穿孔后未能完全去除,在热挤压过程中将钢锭内部该类缺陷纵向拉长在端部形成的片状缺陷。
2.2 P92钢管端部缺陷的类型端部缺陷分为开口于表面和不开口于表面两大类。
开口缺陷通常定义为端部重皮缺陷,不开口类缺陷通常定义为端部夹层缺陷。
2.3 P92钢管端部缺陷的特点该类缺陷均位于管子端头部位(绝大多数集中在后挤压成型一端),轴向长度约为30mm,夹层缺陷从端面目视不可见,不开口于内壁表面,部分不开口缺陷会在钢管进行端面机加工或受外力情况下,转变为开口缺陷。
多数存在于靠近内表面0-3mm深度范围内。
如果钢管端部存缺陷,在坡口焊接时,会出现一侧易烧穿,出现翻边,根部无法融合等现象2.4 P92钢管端部缺陷检测方法P92大口径厚壁无缝钢管在经钢锭穿孔热挤压成型后,形成毛坯管。
1 缺陷(欠)分析对无缝钢管生产中产生的主要缺陷类型的研究,由于受生产环境、试验条件、技术装备以及研究工作断续等因素的限制,有些问题没有给出结论,只提出了一些看法,也希望同行们能够参与讨论。
1.1 内折内折是指在钢管的内表面呈片状、直线状或螺旋状的折叠。
关于采用连铸坯轧制产生的内折问题,近年有关专家学者通过试验分析提出:内折的产生与中心疏松、芯部缩孔以及柱状晶在铸坯内呈现的程度有关[ 。
因为严重的管坯中心疏松在穿孔的咬入阶段会造成芯部开裂并在后续的穿孔、辗压过程中形成内折:缩孔由于在加热时内表面被氧化,穿孔过程中又不能被焊合而形成内折,纵向剖开铸坯发现缩孑L 在铸坯内是不连续的,所以只产生管端内折而管坯内部的缩孑L由于穿孑L过程中形成的“隔墙”作用不会被氧化而产生内折:对柱状晶来讲,有试验表明柱状晶的粗化度越大其塑性越差,内折率越高。
还有一些研究分析表明,连铸坯的内折除与中心疏松、缩孑L和柱状晶有关外,还与中心疏松区偏心有关,中心疏松区偏心的连铸坯其内折率远高于无偏心或偏心小的连铸坯。
另外,统计分析还发现内折率与碳当量大小有关,钢种的碳当量越大.生产出的钢管内折率越高,见表1。
表1钢管的碳当量与内折率的关系%钢种编号 1 2 3 4碳当量 o.541 o.525 o.535 o.559 o.561 o.621 o.647 o.665o.657 o.658 o.679 o.718 o.765内折率 4.38 3.59 3.30 3.89 4.77 4.37 4.25 4.53 4.23 6.01 6.70 6.54 6.77上述所讨论的内折是与铸坯内在质量以及材料本身有关而定心内折、顶头前压下量过大、椭圆度过大产生的内折以及加热等原因产生的内折这里不加论述。
从统计分析看连铸坯的内折率大大高于轧坯.用 270 mm连铸坯改轧成 110 mm圆坯再进行轧制试验,其内折率大大降低。
相当部分直线型内折是由磨损的芯棒造成的。
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。
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)。
无缝钢管内重皮表面麻点等缺陷分析无缝钢管内重皮表面麻点等缺陷分析改革开发以来,随着连轧管机组的引进和建设,以及采用连铸坯代替轧坯作为热轧无缝钢管生产的主力军,由于这种生产工艺同传统的生产工艺有很多不同,所产生的产品缺陷也不同,研究分析这些产品缺陷不仅可以指导现场生产、减少废品、提高成材率,也有助于了解连轧管机组的工艺特点。
1、内重皮内重皮是批在钢管的内表面呈片状、直线状或螺旋状的折叠。
关于采用连铸坯轧制产生的内重皮问题,近年有关专家通过试验分析提出,内重皮的产生与中心疏松、芯部缩孔以及柱状晶在铸坯内呈现的程度有关,因为严惩的管坯中心疏松在穿孔的咬入阶段造成芯部开裂并在后续的穿孔、辗压过程中形成内重皮;缩孔由于在加热时内表面被氧化,穿孔过程中又不能被焊合而形成内重皮,纵向剖开铸坯发现缩孔在铸坯内部是不连续的,所以只产生管端内重皮,而管坯内部的缩孔由于穿孔过程中形成的隔墙作用不会被氧化,而产生内重皮,对柱状晶来讲,有试验表明柱状晶的粗化度越大,其塑性越差,内重皮率越高。
还有一些研究分析表明,连铸坯的内重皮除与中心疏松、缩孔和柱状晶有关外,还与中心疏松区偏心有关,中心疏松区偏心的连铸坯其内重皮率远高于无偏心或偏心小的连铸坯。
2、表面麻点表面麻点是指钢管外表面出现较大面积的点状缺陷。
产生的主要原因是由于钢管在再加热时,在炉内停留时间过长或加热温度过高,致使钢管表面的氧化铁皮过厚,当这样的钢管经过定(减)径机轧制时,其没有被除掉的氧化铁皮被压入金属表面,在后续工序加工时氧化铁皮脱落形成麻点。
3、轧制青线青线是指在钢管外表面,与轧辊辗缝相对应,沿轴线方向1—3条线呈现通体的线形轧痕。
产生的主要原因是:⑴脱管机、定(减)径机孔型错位;⑵定(减)径机轧辊孔型设计不合理,长轴半径尺寸偏小,造成孔型过充满;⑶轧辊辊边倒角过小;⑷轧辊装配辊缝间隙过大等。