1. Cacat kualitas billet pipa dan pencegahannya.
Billet tabung yang digunakan untuk memproduksi pipa baja seamless dapat berupa billet tabung bundar hasil pengecoran kontinu, billet tabung bundar hasil rol (tempa), billet tabung berongga bulat hasil cor sentrifugal, atau baja batangan. Dalam proses produksi, billet tabung bundar hasil pengecoran kontinu terutama digunakan karena biayanya yang rendah dan kualitas permukaannya yang baik.
1. 1 Cacat bentuk penampakan dan kualitas permukaan billet tabung.
1. 1. 1 Cacat bentuk tampilan: Untuk billet tabung bundar, cacat bentuk tampilan billet tabung terutama meliputi diameter dan ovalitas billet tabung, toleransi bevel pemotongan permukaan ujung, dll. Untuk ingot baja, cacat bentuk tampilan billet tabung terutama meliputi bentuk ingot baja yang tidak tepat akibat keausan cetakan ingot baja, dll.
Di luar toleransi diameter tabung bulat dan ovalitas: Secara umum diyakini dalam praktik bahwa ketika tabung ditusuk, ukuran laju pengurangan tekanan sebelum kepala penusuk sebanding dengan jumlah lipatan ke dalam tabung mentah yang ditusuk. Semakin besar laju pengurangan tekanan kepala, semakin besar kemungkinan rongga lubang tabung terbentuk sebelum waktunya, dan tabung mentah rentan terhadap retakan permukaan bagian dalam. Dalam produksi normal, parameter jenis lubang mesin penusuk ditentukan sesuai dengan diameter nominal tabung dan diameter luar serta ketebalan dinding tabung mentah. Ketika jenis lubang disesuaikan, jika diameter luar tabung melebihi toleransi positif, laju pengurangan tekanan sebelum kepala meningkat, dan tabung mentah yang ditusuk menghasilkan cacat lipatan ke dalam; jika diameter luar tabung melebihi toleransi negatif, laju pengurangan tekanan sebelum kepala berkurang, dan titik gigitan pertama tabung bergerak ke tenggorokan, yang membuat proses penusukan sulit dicapai. Ovalitas di luar toleransi: Ketika ovalitas tabung tidak merata, tabung akan berputar tidak stabil setelah memasuki zona deformasi penusukan, dan roller akan menggores permukaan tabung, mengakibatkan cacat permukaan tabung mentah. Bevel pada permukaan ujung billet tabung bundar di luar toleransi: ketebalan dinding ujung depan perforasi billet tabung tabung kasar tidak merata. Alasan utamanya adalah ketika billet tabung tidak memiliki lubang pemusatan, sumbat bertemu dengan permukaan ujung billet tabung selama proses perforasi. Karena bevel besar pada permukaan ujung billet tabung, hidung sumbat tidak mudah untuk memusatkan bagian tengah billet tabung, mengakibatkan ketebalan dinding permukaan ujung tabung kasar tidak merata.
1. 1. 2 Cacat kualitas permukaan (billet tabung bulat pengecoran kontinyu): retakan permukaan billet tabung: retakan memanjang, retakan melintang, retakan jala Penyebab retakan memanjang:
A. Aliran offset yang disebabkan oleh ketidaksejajaran nosel dan kristalisator mengikis cangkang padat billet tabung; B. Sifat leleh terak pelindung buruk, lapisan terak cair terlalu tebal atau terlalu tipis, menghasilkan ketebalan film terak yang tidak merata, membuat cangkang padat lokal billet tabung terlalu tipis. C. Fluktuasi level cairan kristalisasi (ketika fluktuasi level cairan ﹥ ± 10mm, tingkat kejadian retak sekitar 30%); D. Kandungan P dan S dalam baja. (P ﹥ 0,017%, S ﹥ 0,027%, retak longitudinal cenderung meningkat); E. Ketika C dalam baja adalah 0,12%-0,17%, retak longitudinal cenderung meningkat.
Tindakan pencegahan: A. Pastikan nosel dan kristalisator sejajar; B. Fluktuasi level cairan kristalisasi harus stabil; C. Gunakan taper kristalisasi yang sesuai; D. Pilih slag pelindung dengan kinerja yang sangat baik; E. Gunakan kristalisator dengan permukaan panas.
Penyebab retak melintang: A. Bekas getaran yang terlalu dalam merupakan penyebab utama retak melintang; B. Peningkatan kandungan (niobium, aluminium) dalam baja merupakan penyebab pemicu. C. Billet tabung diluruskan pada suhu 900-700℃. D. Intensitas pendinginan sekunder terlalu tinggi.
Tindakan pencegahan:
A. Kristalisator menggunakan frekuensi tinggi dan amplitudo kecil untuk mengurangi kedalaman tanda getaran pada permukaan busur bagian dalam ingot; B. Zona pendinginan sekunder menggunakan sistem pendingin lemah yang stabil untuk memastikan suhu permukaan lebih dari 900 derajat selama proses pelurusan. C. Jaga agar permukaan cairan kristalisasi tetap stabil; D. Gunakan terak pelindung dengan pelumasan yang baik dan viskositas rendah.
Penyebab retak jaringan permukaan: A. Ingot suhu tinggi menyerap tembaga dari kristalisator, dan tembaga menjadi cair lalu merembes sepanjang batas butir austenit; B. Elemen sisa dalam baja (seperti tembaga, timah, dll.) tetap berada di permukaan tabung dan merembes sepanjang batas butir;
Langkah-langkah pencegahan: A. Pelapisan krom pada permukaan kristalisator untuk meningkatkan kekerasan permukaan; B. Gunakan volume air pendingin sekunder yang sesuai; C. Kendalikan unsur-unsur sisa dalam baja. D. Kendalikan nilai Mn/S untuk memastikan Mn/S ﹥ 40. Umumnya diyakini bahwa ketika kedalaman retak permukaan tabung tidak melebihi 0,5 mm, retakan tersebut akan teroksidasi selama proses pemanasan dan tidak akan menyebabkan retakan permukaan pada pipa baja. Karena retakan pada permukaan billet tabung akan teroksidasi parah selama proses pemanasan, retakan tersebut seringkali disertai dengan partikel oksidasi dan dekarburisasi setelah penggulungan.
Bekas luka pada billet tabung dan kulit tebal:
Penyebab: Suhu baja cair terlalu rendah, baja cair terlalu kental, nosel tersumbat, aliran injeksi menyimpang, dll. Lipatan eksternal pipa baja yang disebabkan oleh kerusakan permukaan dan lapisan tebal billet tabung berbeda dengan kerusakan dan lipatan eksternal pada tabung kasar yang dihasilkan selama penggulungan tabung. Kerusakan ini memiliki karakteristik oksidasi yang sangat jelas, disertai partikel oksidasi dan dekarburisasi yang parah, serta terdapat oksida besi pada cacat tersebut.
Pori-pori billet tabung: Umumnya, beberapa pori-pori kecil terbentuk pada permukaan billet tabung akibat pecahnya gelembung-gelembung subkutan selama pengecoran baja cair. Setelah billet tabung digulung, akan terbentuk lapisan tipis yang beterbangan pada permukaan pipa baja.
Lubang dan alur billet tabung:
Penyebab munculnya lubang dan alur pada billet tabung: Di satu sisi, lubang dan alur dapat terbentuk selama proses kristalisasi coran, yang berkaitan dengan kemiringan kristalisasi yang besar atau pendinginan zona pendinginan sekunder yang tidak merata; di sisi lain, lubang dan alur dapat disebabkan oleh kerusakan mekanis atau goresan pada permukaan billet tabung ketika billet coran belum sepenuhnya dingin. Setelah perforasi, lipatan atau bekas luka (lubang) dan lipatan eksternal yang besar (alur) terbentuk pada permukaan tabung kasar.
"Telinga" billet tabung: terutama karena celah rol (rol pelurus mesin pengecoran kontinu dan rol penggulung pabrik penggulung) tidak tertutup. Ketika billet tabung diluruskan atau digulung, rol pelurus atau rol penggulung ditekan terlalu banyak atau celah rol terlalu kecil. Ini menyebabkan terlalu banyak logam lebar masuk ke celah rol. Setelah perforasi, lipatan eksternal spiral dihasilkan pada permukaan tabung kasar. Tidak peduli apa pun jenis cacat permukaan billet tabung, dimungkinkan untuk membentuk cacat pada permukaan pipa baja selama proses penggulungan tabung. Dalam kasus yang parah, pipa baja yang digulung dibuang. Oleh karena itu, perlu untuk memperkuat kontrol kualitas permukaan billet tabung dan menghilangkan cacat permukaan. Hanya billet tabung yang memenuhi persyaratan standar yang dapat dimasukkan ke dalam produksi penggulungan tabung.
1.2 Cacat organisasi daya rendah pada billet tabung:
Gelembung subkutan visual pada billet tabung: Penyebab terbentuknya gelembung subkutan adalah deoksidasi baja cair yang tidak memadai dan kandungan gas (terutama hidrogen) dalam baja cair, yang juga merupakan alasan penting terbentuknya gelembung subkutan pada billet tabung. Cacat ini membentuk lapisan kulit yang beterbangan (tanpa garis) pada permukaan luar pipa baja setelah perforasi atau penggulungan, dan bentuknya mirip "kuku jari". Dalam kasus yang parah, lapisan ini akan menutupi permukaan luar pipa baja. Cacat jenis ini kecil dan dangkal, dan dapat dihilangkan dengan penggilingan.
Retakan bawah permukaan pada billet tabung: Alasan utama pembentukannya adalah suhu lapisan permukaan billet tabung bundar hasil pengecoran kontinu yang berubah berulang kali dan terbentuk setelah beberapa kali perubahan fase. Umumnya, tidak ada cacat yang dihasilkan, dan jika ada, itu adalah lipatan eksternal yang sedikit.
Retak tengah dan retak tengah pada billet tabung: Retak tengah dan retak tengah pada billet tabung bundar hasil pengecoran kontinu merupakan penyebab utama lipatan internal pipa baja seamless. Penyebab retak sangat kompleks, melibatkan efek perpindahan panas pemadatan, penetrasi, dan tegangan billet, tetapi secara umum, retakan tersebut dikendalikan oleh proses pemadatan billet di zona pendinginan sekunder.
Lubang kelonggaran dan penyusutan pada billet tabung: Terutama disebabkan oleh efek butiran maju billet selama proses pemadatan, pergerakan logam cair didasarkan pada penyusutan yang disebabkan oleh pendinginan ke arah pemadatan. Jika billet tabung bulat hasil pengecoran kontinu memiliki lubang kelonggaran dan penyusutan, hal ini tidak akan terlalu memengaruhi kualitas tabung kasar setelah penggulungan miring dan perforasi.
1.3 Cacat mikrostruktur billet tabung: pembesaran tinggi atau mikroskop elektron
Ketika komposisi dan struktur billet tabung tidak merata dan terjadi segregasi yang parah, pipa baja setelah penggulungan akan memiliki struktur pita yang parah, yang akan memengaruhi sifat mekanik dan korosi pipa baja, sehingga kinerjanya tidak memenuhi persyaratan. Kandungan inklusi yang berlebihan pada billet tabung tidak hanya akan memengaruhi kinerja pipa baja, tetapi juga dapat menyebabkan keretakan pada pipa baja selama proses produksi.
Faktor: unsur-unsur berbahaya dalam baja, komposisi dan pemisahan billet tabung, dan inklusi non-logam dalam billet tabung.
2. Cacat pemanasan billet tabung: Dalam produksi pipa baja seamless canai panas, dua pemanasan umumnya diperlukan dari billet tabung hingga pipa baja jadi, yaitu pemanasan sebelum perforasi billet tabung dan pemanasan ulang pipa kasar setelah penggulungan sebelum pengukuran. Saat memproduksi pipa baja canai dingin, anil antara diperlukan untuk menghilangkan tegangan sisa pipa baja. Meskipun tujuan setiap pemanasan berbeda dan tungku pemanas mungkin berbeda, jika parameter proses dan kontrol pemanasan setiap pemanasan tidak tepat, billet tabung (pipa baja) akan menghasilkan cacat pemanasan dan memengaruhi kualitas pipa baja. Tujuan pemanasan billet tabung sebelum perforasi adalah untuk meningkatkan plastisitas baja, mengurangi ketahanan deformasi baja, dan menyediakan struktur metalografi yang baik untuk tabung yang digulung. Tungku pemanas yang digunakan adalah tungku pemanas annular, tungku pemanas balok berjalan, tungku pemanas dasar miring, dan tungku pemanas dasar mobil. Tujuan pemanasan ulang pipa kasar sebelum proses sizing adalah untuk meningkatkan dan meratakan suhu pipa kasar, meningkatkan plastisitas, mengendalikan struktur metalografi, dan memastikan sifat mekanik pipa baja. Tungku pemanas terutama meliputi tungku pemanas ulang balok berjalan, tungku pemanas ulang dasar rol kontinu, tungku pemanas ulang dasar miring, dan tungku pemanas ulang induksi listrik. Tujuan perlakuan panas anil pipa baja selama proses penggulungan dingin adalah untuk menghilangkan fenomena pengerasan kerja yang disebabkan oleh pemrosesan dingin pipa baja, mengurangi ketahanan deformasi baja, dan menciptakan kondisi untuk pemrosesan pipa baja yang berkelanjutan. Tungku pemanas yang digunakan untuk perlakuan panas anil terutama meliputi tungku pemanas balok berjalan, tungku pemanas dasar rol kontinu, dan tungku pemanas dasar mobil. Cacat umum pemanasan billet tabung meliputi pemanasan billet tabung (pipa baja) yang tidak merata (umumnya dikenal sebagai permukaan yin dan yang), oksidasi, dekarburisasi, retak pemanasan, panas berlebih, dan pembakaran berlebih. Faktor utama yang mempengaruhi kualitas pemanasan billet tabung: adalah suhu pemanasan, kecepatan pemanasan, waktu pemanasan dan penahanan, dan atmosfer tungku.
Suhu pemanasan billet tabung: umumnya bermanifestasi sebagai suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi, atau suhu pemanasan yang tidak merata. Suhu yang terlalu rendah akan meningkatkan ketahanan deformasi baja dan mengurangi plastisitas. Terutama ketika suhu pemanasan tidak dapat memastikan bahwa struktur metalografi baja sepenuhnya berubah menjadi butiran austenit, kecenderungan retak billet tabung akan meningkat selama proses penggulungan panas. Ketika suhu terlalu tinggi, permukaan billet tabung akan mengalami oksidasi, dekarburisasi, dan bahkan pemanasan berlebih atau pembakaran berlebih.
Kecepatan pemanasan billet tabung: Besarnya kecepatan pemanasan billet tabung berkaitan erat dengan pembentukan retakan pemanasan pada billet tabung. Ketika kecepatan pemanasan terlalu cepat, retakan pemanasan mudah terjadi pada billet tabung. Alasan utamanya adalah: ketika suhu permukaan billet tabung naik, perbedaan suhu antara logam di dalam billet tabung dan logam di permukaan akan terbentuk, sehingga mengakibatkan ekspansi termal logam dan tegangan termal yang tidak konsisten. Setelah tegangan termal ini melebihi tegangan patah material, retakan akan terjadi; retakan pemanasan billet tabung dapat terjadi di permukaan billet tabung atau di dalamnya. Ketika billet tabung dengan retakan pemanasan tertusuk, retakan atau lipatan mudah terbentuk pada permukaan dalam dan luar tabung kasar. Pencegahan: Ketika billet tabung masih bersuhu rendah setelah memasuki tungku pemanas, gunakan kecepatan pemanasan yang lebih rendah. Seiring dengan peningkatan suhu billet tabung, kecepatan pemanasan dapat ditingkatkan.
Waktu pemanasan dan waktu penahanan billet tabung: Lamanya waktu pemanasan dan waktu penahanan billet tabung terkait dengan cacat pemanasan (oksidasi permukaan, dekarburisasi, ukuran butiran kasar, panas berlebih atau bahkan terbakar berlebih, dll.). Secara umum, semakin lama tabung dipanaskan pada suhu tinggi, semakin besar kemungkinan menyebabkan oksidasi parah, dekarburisasi, panas berlebih, dan bahkan terbakar berlebih di permukaan, yang dapat menyebabkan pipa baja menjadi rusak dalam kasus yang parah. Tindakan pencegahan: A. Pastikan tabung dipanaskan secara merata dan sepenuhnya berubah menjadi struktur austenit; B. Karbida harus dilarutkan menjadi butiran austenit; C. Butiran austenit tidak boleh kasar dan kristal campuran tidak boleh muncul; D. Tabung tidak boleh terlalu panas atau terbakar berlebih setelah pemanasan.
Singkatnya, untuk meningkatkan kualitas pemanasan tabung dan mencegah cacat pemanasan, persyaratan berikut umumnya diikuti saat merumuskan parameter proses pemanasan tabung: A. Suhu pemanasan yang akurat untuk memastikan bahwa proses perforasi dilakukan dalam kisaran suhu dengan permeabilitas tabung terbaik; B. Suhu pemanasan yang seragam, upayakan agar perbedaan suhu pemanasan tabung sepanjang arah memanjang dan melintang tidak lebih dari ±10℃; C. Ada lebih sedikit pembakaran logam, selama proses pemanasan, dan tabung harus dicegah dari oksidasi berlebih, retak permukaan, dan ikatan. D. Sistem pemanas harus masuk akal, dan suhu pemanasan, kecepatan pemanasan, dan waktu pemanasan (waktu penahanan) harus dikoordinasikan secara wajar untuk mencegah tabung kosong dari panas berlebih atau bahkan terbakar berlebihan.
Waktu posting: 29-Sep-2024