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无缝钢管缺陷_无缝钢管管坯的表面质量缺陷_裂纹产生原因及防治措施

2019-10-21210
       无缝钢管生产中连铸圆管坯产生纵裂纹的原因可归纳为以下几个方面。

(1)水口和结晶器不对中而产生的偏流对管坯凝固坯壳的冲刷。

(2)保护渣熔化性能不良,液渣层过厚或过薄,导致渣膜厚薄不均,使管坯局部凝固壳过薄。当液渣层<10mm时.管坯的表面纵裂纹明显增多。

(3)结晶器液面波动。当液面波动>±10mm时,管坯的表面纵裂纹发生率为30%左右。

(4)钢中P+S含量。钢中S>0.02%, P>0.017%时,钢的高温强度和塑性明显降低,管坯表面发生纵裂纹的趋势增大。

(5)钢中C在0.12%-0.17%时,管坯表面发生纵裂纹的倾向增加。


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       防止连铸圆管坯产生表面纵裂纹的措施主要有以下方面。

(1)保证水口和结晶器对中。

(2)结晶器液面波动要稳定在±l0mm以内。

(3)确保合适的浸人式水口插入深度。

(4)采用合适的结晶器锥度。

(5)结晶器与二次冷却区上部对弧要准。

(6)选择性能优异的保护渣。

(7)采用热顶结晶器。

连铸圆管坯横裂纹位于铸坯内弧表面振痕的波谷处,通常是隐藏看不见的。横裂纹产生的原因大休包括以下方面。

(1)振痕太深是连铸圆管坯横裂纹的发源地。

(2)钢中Al, Nb含量增加,促使质点(AIN)在晶界沉淀.诱发连铸圆管坯横裂纹产生。

(3)连铸圆管坯在脆性温度900-700℃时矫直。

(4)二次冷却强度太大。

防止连铸圆管坯产生表面横裂纹的方法如下。

(1)结晶器采用高频率、小振幅以减小铸坯内弧表面的振痕深度。

(2)二次冷却区采用平稳的弱冷却制度,以确保矫直时连铸圆管坯的表面温度大于900℃,

(3)保持结晶器的液面稳定。

(4)采用润滑性能良好、粘度较低的保护渣。
 

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连铸圆管坯的表面网状裂纹,只有在管坯酸洗之后才能发现。其产生原因如下。

(1)高温铸坯吸收了结晶器的铜,而铜变成液体之后再沿奥氏体晶界渗透。

(2)连铸圆管坯表面铁的选择性氧化,使钢中残余元素(如Cu, Sn等)残留在管坯表面并沿晶界渗透而形成裂纹。

防止连铸圆管坯产生表面网状裂纹的方法如下。

(1)结晶器表面镀Cr或Ni以增加其表面硬度。

(2)采用合适的二冷水量。

(3)控制钢中的残余元素,如Cu<0.2%。

(4)控制Mn/S值,保证Mn/S>40。

除上述的管坯表面裂纹之外,连铸圆管坯的表面还存在一种非常有规律的表面水割裂纹(水平连铸圆管坯相对较严重),这种裂纹一般较浅,不会对钢管的表面质量带来严重的不利影响。

一般认为,当管坯的表面裂纹深度不超过0.5mm(此值与管坯尺寸的大小有关)时,管坯在加热过程中此裂纹会被氧化掉,不会造成钢管表面缺陷。但是当管坯表面裂纹超过0.5mm时,管坯经轧制后,其裂纹会扩展且形态各异。如果管坯的表面裂纹与管坯轴线平行(这种裂纹在连铸圆管坯上可见),那么穿孔后的毛管表面会出现螺旋状外折。

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无缝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。

 

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