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无缝钢管连轧生产中的质量缺陷——荒管轧折

2019-10-24410
       无缝钢管连轧管机轧制时所产生的荒管轧折缺陷主要包括轧折和轧破(拉凹)等。轧折是指轧制过程中,在荒管的内、外表面形成的片状、直线状折叠。轧折又分内折和外折。

绝大多数的荒管直线状内折是因表面严重磨损而形成了凹槽的芯棒造成的。这种芯棒在轧管时,会使毛管的内表面形成纵向凸棱。带有凸棱的毛管再继续轧制时,凸棱被辗压就会形成荒管的线状拆叠。一般来讲,荒管线状内折(也称翘皮)较窄,易于修磨掉。

轧制外折是因为毛管在连轧过程中,当机架之间的金属体积秒流量不等时,在某两个机架之间产生了严重的堆钢轧制,造成金属在孔型中过充满,致使金属被挤人到轧辊的辊缝而形成“耳子”,该‘耳子”在经过下一机架继续轧制或脱管机脱管时被叠轧所形成的。此种缺陷多发生在轧制薄壁管或新轧辊开轧时,主要产生在连轧管机的后几个机架。当在轧制过程中突然出现一个不稳定的因素如安全曰破坏时,荒管轧折更容易产生。
 

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轧破是指荒管被轧穿而出现的孔洞;拉凹是指在荒管内表面沿轴向成串排列的凹坑。实际上,拉凹是荒管轧破前的一种初期形式。这两种缺陷在形态上,都有明显的变形金属受拉的痕迹。荒管无论是拉凹还是轧破,都是因为变形金属所承受的沿轴向拉应力太大,造成过度变形而产生的。由于轧辊辊缝及孔型开口角的存在,孔型顶部区域的金属变形程度要远远大于孔型侧壁开口处的金属变形程度,因此,变形金属不可避免地要产生不均匀变形和附加拉应力,使得轧辊辊缝处的金属受拉。如果又遇到轧制工艺参数和孔型形状调整不当,机架之间的金属体积秒流量不等,那么就又会产生拉钢而进一步增大金属所受的拉应力。在上述拉应力的联合作用下,孔型侧壁处的金属会产生过度变形,当变形量太大时,荒管的管壁会形成拉凹(在产生拉凹变形的同时应力释放)。变形金属所受的拉应力一且超过了金属的抗拉强度应力,荒管的管壁就会被拉裂而形成孔洞,即轧破。

机架间的金属体积秒流量不等以及芯棒的表面状态不佳、润滑质量不良、限动速度过低等,使得芯棒与毛管内壁之间的摩擦力过大,荒管都会直接导致产生内表面拉凹、轧破。无缝钢管毛管的加热质量、变形金属的塑性以及荒管的尺寸等也是导致荒管拉凹的重要原因。
 

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毛管的加热温度不均会加大荒管的不均匀变形,容易造成荒管拉凹、轧破。荒管径壁比即D/S值越大,荒管的管壁发生拉伸变形所需的拉力就越小,在相同的轧制条件下,荒管产生拉凹、轧破的可能性就越大。

从荒管产生拉凹、轧破的原因不难看出,预防荒管的拉凹、轧破的措施可概括为:加强连轧管机轧制工艺参数和孔型的调整,保证金属体积秒流量相等;提高芯棒的表面质量和润滑质量,适当提高芯棒的限动速度,减小芯棒的摩擦阻力;采用三辊可调式轧管机,缩小轧辊孔型顶部和轧辊辊缘间的速差并优化轧辊孔型设计,减小金属的不均匀变形等。

 

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