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无缝钢管典型内折叠缺陷分析

日期:2018-11-21 13:54:04

1.烟台鲁宝钢管有限责任公司,山东烟台264000;2.宝钢股份有限公司研究院,上海201900

摘要:烟台鲁宝钢管有限责任公司斜轧生产Φ177.8mmX10.36mmP110套管过程中出现一种较为典型的螺旋内折叠缺陷,严重影响产品质量。本文从宏观缺陷特征和微观金相特征出发,对该内折叠缺陷的形成原因进行了分析.认为管坯中心疏松、中间裂纹等铸坯缺陷是导致该内折缺陷产生的关键因素。

关键词:钢管;穿孔;内折叠;连铸管坯;中心疏松

1引言

在采用连铸管坯、二辊曼式穿孔斜轧机组生产Φ177.8mmX10.36mm规格套管过程中,间断无规律地在管体中出现一种螺旋薄铁皮状内折叠缺陷(如图1所示),严重影响产品质量。

内折叠缺陷是无缝钢管热轧生产的主要缺陷之一,其产生主要受4个因素的影响:—是管坯内在质量;二是管坯加热质量;三是工模具表面质量;四是轧制工艺因素。

而铸坯质量造成的内折叠缺陷在热轧过程中较难控制。影响轧制内折叠的铸坯缺陷主要有:连铸坯中心疏松,芯部缩孔,柱状晶在铸坯内的形态、大小及成分偏析,管坯夹杂(夹渣)等微观缺陷。本文结合生产实际,分析了铸坯中心疏松、中间裂纹等导致内折叠缺陷产生的机理。

2内折叠缺陷宏观特征

生产中,内折叠缺陷间断出现,出现时机无规律,或间隔3、5支,或间隔几十支不等;内折叠位置轧件头部居多,尾部次之,然后为中部。受内折叠缺陷影响,经二辊斜轧穿孔后的热态毛管外表面可见暗黑色螺旋内折叠痕迹,由此确定该内折叠缺陷产生于对实心连铸管坯进行斜轧穿孔变形的过程中。

为此,生产过程中对管坯加热、穿孔工艺进行了持续调整试验,但缺陷均无改善。至生产后期,在4支穿孔前卡掉队管坯中发现端部出现严重的缺陷孔腔或撕裂现象,明显异于常规前卡管坯内腔形态,如图2所示。

3管坯低倍分析

针对前卡管坯内腔异常情况,对管坯低倍试样进行酸洗检验,结果表明:部分管坯中部疏松区域直径与管坯直径的比值达45%,中间裂纹长度与管坯直径的比值达29%,均为较严重的连铸坯组织缺陷。

4内折叠缺陷金相分析

根据内折叠缺陷特征及管坯低倍检验结果,初步认为套管内折叠缺陷可能是管坯缺陷造成的,遂对热轧内折叠缺陷管样进行金相分析,如图3、图4所示。


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