Masalah kualiti dalam proses pengeluaran paip keluli lancar – kecacatan kualiti bilet tiub dan pencegahannya

1. Kecacatan kualiti bilet tiub dan pencegahannya.

Bilet tiub yang digunakan untuk menghasilkan paip keluli tanpa sambungan boleh jadi sama ada bilet tiub bulat tuangan berterusan, bilet tiub bulat gulung (tempa), bilet tiub bulat berongga tuangan emparan atau jongkong keluli. Dalam proses pengeluaran sebenar, bilet tiub bulat tuangan berterusan digunakan terutamanya kerana kosnya yang rendah dan kualiti permukaan yang baik.

1. 1 Kecacatan bentuk rupa dan kualiti permukaan bilet tiub.
1. 1. 1 Kecacatan bentuk rupa: Bagi bilet tiub bulat, kecacatan bentuk rupa bilet tiub terutamanya termasuk diameter dan oval bilet tiub, toleransi serong pemotongan permukaan hujung, dsb. Bagi jongkong keluli, kecacatan bentuk rupa bilet tiub terutamanya termasuk bentuk jongkong keluli yang salah disebabkan oleh haus acuan jongkong keluli, dsb.
Di luar toleransi diameter tiub bulat dan ovaliti: Secara amnya dipercayai dalam amalan bahawa apabila tiub ditebuk, saiz kadar pengurangan tekanan sebelum kepala tebuk adalah berkadar dengan jumlah lipatan ke dalam tiub mentah yang ditebuk. Semakin besar kadar pengurangan tekanan kepala, semakin besar kemungkinan rongga lubang tiub terbentuk lebih awal, dan tiub mentah terdedah kepada retakan permukaan dalam. Dalam pengeluaran biasa, parameter jenis lubang mesin tebuk ditentukan mengikut diameter nominal tiub dan diameter luar serta ketebalan dinding tiub mentah. Apabila jenis lubang diselaraskan, jika diameter luar tiub melebihi toleransi positif, kadar pengurangan tekanan sebelum kepala meningkat, dan tiub mentah yang ditebuk menghasilkan kecacatan lipatan ke dalam; jika diameter luar tiub melebihi toleransi negatif, kadar pengurangan tekanan sebelum kepala berkurangan, dan titik gigitan pertama tiub bergerak ke tekak, yang menjadikan proses tebuk sukar dicapai. Ketidakterimaan oval: Apabila oval tiub tidak sekata, tiub akan berputar secara tidak stabil selepas memasuki zon ubah bentuk tebuk, dan penggelek akan menggaru permukaan tiub, mengakibatkan kecacatan permukaan tiub mentah. Serong permukaan hujung bilet tiub bulat tidak sekata: ketebalan dinding hujung hadapan tiub kasar perforasi bilet tiub tidak sekata. Sebab utamanya ialah apabila bilet tiub tidak mempunyai lubang tengah, palam bertemu dengan permukaan hujung bilet tiub semasa proses perforasi. Disebabkan serong besar pada permukaan hujung bilet tiub, muncung palam tidak mudah untuk memusatkan pusat bilet tiub, mengakibatkan ketebalan dinding permukaan hujung tiub kasar tidak sekata.
1. 1. 2 Kecacatan kualiti permukaan (bilet tiub bulat tuangan berterusan): retakan permukaan bilet tiub: retakan membujur, retakan melintang, retakan jejaring Punca retakan membujur:
A. Aliran ofset yang disebabkan oleh ketidaksejajaran muncung dan penghablur menghakis cangkerang pemejalan bilet tiub; B. Sifat lebur sanga pelindung adalah lemah, lapisan sanga cecair terlalu tebal atau terlalu nipis, mengakibatkan ketebalan filem sanga yang tidak sekata, menjadikan cangkerang pemejalan setempat bilet tiub terlalu nipis. C. Turun naik aras cecair penghabluran (apabila turun naik aras cecair ialah ﹥ ± 10mm, kadar kejadian retakan adalah kira-kira 30%); D. Kandungan P dan S dalam keluli. (P ﹥ 0.017%, S ﹥ 0.027%, retakan membujur cenderung meningkat); E. Apabila C dalam keluli ialah 0.12%-0.17%, retakan membujur cenderung meningkat.
Langkah pencegahan: A. Pastikan muncung dan penghablur sejajar; B. Turun naik paras cecair penghabluran hendaklah stabil; C. Gunakan tirus penghabluran yang sesuai; D. Pilih sanga pelindung dengan prestasi cemerlang; E. Gunakan penghabluran atas panas.
Punca retakan melintang: A. Tanda getaran yang terlalu dalam adalah punca utama retakan melintang; B. Peningkatan kandungan (niobium, aluminium) dalam keluli adalah punca yang mendorong. C. Bilet tiub diluruskan pada suhu 900-700℃. D. Keamatan penyejukan sekunder terlalu besar.
Langkah-langkah pencegahan:
A. Penghablur menggunakan frekuensi tinggi dan amplitud kecil untuk mengurangkan kedalaman tanda getaran pada permukaan arka dalam jongkong; B. Zon penyejukan sekunder menggunakan sistem penyejukan lemah yang stabil untuk memastikan suhu permukaan lebih besar daripada 900 darjah semasa pelurusan. C. Pastikan permukaan cecair penghabluran stabil; D. Gunakan sanga pelindung dengan pelinciran yang baik dan kelikatan yang rendah.
Punca retakan rangkaian permukaan: A. Jongkong suhu tinggi menyerap kuprum penghablur, dan kuprum menjadi cecair dan kemudian meresap di sepanjang sempadan butiran austenit; B. Unsur sisa dalam keluli (seperti kuprum, timah, dll.) kekal di permukaan tiub dan meresap di sepanjang sempadan butiran;
Langkah pencegahan: A. Penyaduran krom pada permukaan penghablur untuk meningkatkan kekerasan permukaan; B. Gunakan isipadu air penyejuk sekunder yang sesuai; C. Kawal unsur sisa dalam keluli. D. Kawal nilai Mn/S untuk memastikan Mn/S ﹥ 40. Secara amnya dipercayai bahawa apabila kedalaman retakan permukaan tiub tidak melebihi 0.5mm, retakan akan teroksida semasa proses pemanasan dan tidak akan menyebabkan retakan permukaan pada paip keluli. Oleh kerana retakan pada permukaan bilet tiub akan teroksida teruk semasa proses pemanasan, retakan sering disertai dengan zarah pengoksidaan dan penyahkarbonan selepas penggelek.
Parut bilet tiub dan kulit tebal:
Punca: Suhu keluli cair terlalu rendah, keluli cair terlalu likat, muncung tersumbat, aliran suntikan menyimpang, dan sebagainya. Lipatan luaran paip keluli yang disebabkan oleh parut permukaan dan kulit tebal bilet tiub adalah berbeza daripada parut dan kecacatan lipatan luaran tiub kasar yang dihasilkan semasa penggelek tiub. Ia mempunyai ciri-ciri pengoksidaan yang sangat jelas, disertai dengan zarah pengoksidaan dan penyahkarbonan yang teruk, dan oksida ferus wujud pada kecacatan tersebut.
Liang bilet tiub: Secara amnya, beberapa liang kecil terbentuk pada permukaan bilet tiub disebabkan oleh pecahnya gelembung subkutaneus semasa penuangan keluli cair. Selepas bilet tiub digulung, kulit terbang kecil akan terbentuk pada permukaan paip keluli.
Lubang dan alur bilet tiub:
Punca lubang dan alur dalam bilet tiub: Di satu pihak, ia mungkin terhasil semasa proses penghabluran tuangan, yang berkaitan dengan tirus besar penghablur atau penyejukan zon penyejukan sekunder yang tidak sekata; sebaliknya, ia mungkin disebabkan oleh kerosakan mekanikal atau calar pada permukaan bilet tiub apabila bilet tuangan belum disejukkan sepenuhnya. Selepas penebukan, lipatan atau parut (lubang) dan lipatan luaran yang besar (alur) terbentuk pada permukaan tiub kasar.
"Telinga" bilet tiub: terutamanya kerana jurang gulungan (gulungan pelurus mesin tuangan berterusan dan gulungan gulungan kilang gulungan) tidak ditutup. Apabila bilet tiub diluruskan atau digulung, gulungan pelurus atau gulungan gulungan ditekan terlalu banyak atau jurang gulungan terlalu kecil. Ini menyebabkan terlalu banyak logam lebar memasuki jurang gulungan. Selepas penebukan, lipatan luaran lingkaran dihasilkan pada permukaan tiub kasar. Tidak kira apa jenis kecacatan permukaan bilet tiub, kecacatan mungkin terbentuk pada permukaan paip keluli semasa proses gulungan tiub. Dalam kes yang teruk, paip keluli gulungan akan dikikis. Oleh itu, adalah perlu untuk mengukuhkan kawalan kualiti permukaan bilet tiub dan penyingkiran kecacatan permukaan. Hanya bilet tiub yang memenuhi keperluan standard boleh dimasukkan ke dalam pengeluaran gulungan tiub.
1.2 Kecacatan organisasi bilet tiub berkuasa rendah:
Gelembung subkutaneus visual dalam bilet tiub: Sebab pembentukannya adalah penyahoksidaan keluli cair yang tidak mencukupi dan kandungan gas (terutamanya hidrogen) dalam keluli cair, yang juga merupakan sebab penting pembentukan gelembung subkutaneus dalam bilet tiub. Kecacatan ini membentuk kulit terbang (tanpa peraturan) pada permukaan luar paip keluli selepas penebukan atau penggelek, dan bentuknya serupa dengan "kuku". Dalam kes yang teruk, ia akan menutupi permukaan luar paip keluli. Kecacatan jenis ini kecil dan cetek dan boleh dihilangkan dengan mengisar.
Retakan bawah permukaan dalam bilet tiub: Sebab utama pembentukan ini adalah kerana suhu lapisan permukaan bilet tiub bulat tuangan berterusan berubah berulang kali dan terbentuk selepas perubahan fasa berganda. Secara amnya, tiada kecacatan yang dihasilkan, dan jika ada, ia adalah lipatan luaran yang sedikit.
Retakan tengah dan retakan tengah dalam bilet tiub: Retakan tengah dan retakan tengah bilet tiub bulat tuangan berterusan adalah sebab utama lipatan dalaman paip keluli lancar. Punca retakan sangat rumit, melibatkan kesan pemindahan haba pemejalan, penembusan dan tekanan bilet, tetapi secara amnya, ia dikawal oleh proses pemejalan bilet dalam zon penyejukan sekunder.
Lubang longgar dan pengecutan dalam bilet tiub: Terutamanya disebabkan oleh kesan butiran lanjut bilet semasa proses pemejalan, pergerakan logam cecair adalah berdasarkan pengecutan yang disebabkan oleh penyejukan dalam arah pemejalan. Jika bilet tiub bulat tuangan berterusan mempunyai lubang kelonggaran dan pengecutan, ia tidak akan memberi banyak kesan kepada kualiti tiub kasar selepas penggelek serong dan perforasi.
1.3 Kecacatan mikrostruktur bilet tiub: pembesaran tinggi atau mikroskop elektron
Apabila komposisi dan struktur bilet tiub tidak sekata dan pengasingan yang teruk berlaku, paip keluli selepas penggelek akan menunjukkan struktur berjalur yang teruk, yang akan menjejaskan sifat mekanikal dan sifat kakisan paip keluli dan menjadikan prestasinya tidak memenuhi keperluan. Apabila kandungan rangkuman dalam bilet tiub terlalu banyak, ia bukan sahaja akan menjejaskan prestasi paip keluli tetapi juga boleh menyebabkan keretakan pada paip keluli semasa proses pengeluaran.
Faktor: unsur berbahaya dalam keluli, komposisi dan pengasingan bilet tiub, dan kemasukan bukan logam dalam bilet tiub.

2. Kecacatan pemanasan bilet tiub: Dalam pengeluaran paip keluli lancar gulung panas, dua pemanasan biasanya diperlukan dari bilet tiub ke paip keluli siap, iaitu pemanasan sebelum penembusan bilet tiub dan pemanasan semula paip kasar selepas penggelek sebelum saiz. Apabila menghasilkan paip keluli gulung sejuk, penyepuhlindapan perantaraan diperlukan untuk menghapuskan tegasan baki paip keluli. Walaupun tujuan setiap pemanasan adalah berbeza dan relau pemanasan mungkin berbeza, jika parameter proses dan kawalan pemanasan setiap pemanasan tidak betul, bilet tiub (paip keluli) akan menghasilkan kecacatan pemanasan dan menjejaskan kualiti paip keluli. Tujuan pemanasan bilet tiub sebelum penembusan adalah untuk meningkatkan keplastikan keluli, mengurangkan rintangan ubah bentuk keluli, dan menyediakan struktur metalografi yang baik untuk tiub gulung. Relau pemanasan yang digunakan ialah relau pemanasan anulus, relau pemanasan rasuk berjalan, relau pemanasan bawah condong, dan relau pemanasan bawah kereta. Tujuan memanaskan semula tiub kasar sebelum saiz adalah untuk meningkatkan dan meratakan suhu tiub kasar, meningkatkan keplastikan, mengawal struktur metalografi, dan memastikan sifat mekanikal paip keluli. Relau pemanasan terutamanya merangkumi relau pemanasan semula rasuk berjalan, relau pemanasan semula bawah penggelek berterusan, relau pemanasan semula bawah condong, dan relau pemanasan semula aruhan elektrik. Tujuan rawatan haba penyepuhlindapan paip keluli semasa proses penggelek sejuk adalah untuk menghapuskan fenomena pengerasan kerja yang disebabkan oleh pemprosesan sejuk paip keluli, mengurangkan rintangan ubah bentuk keluli, dan mewujudkan keadaan untuk pemprosesan berterusan paip keluli. Relau pemanasan yang digunakan untuk rawatan haba penyepuhlindapan terutamanya merangkumi relau pemanasan rasuk berjalan, relau pemanasan bawah penggelek berterusan, dan relau pemanasan bawah kereta. Kecacatan biasa pemanasan bilet tiub termasuk pemanasan bilet tiub (paip keluli) yang tidak sekata (biasanya dikenali sebagai permukaan yin dan yang), pengoksidaan, penyahkarbonan, retakan pemanasan, terlalu panas, dan pembakaran berlebihan. Faktor utama yang mempengaruhi kualiti pemanasan bilet tiub: ialah suhu pemanasan, kelajuan pemanasan, masa pemanasan dan pegangan, dan atmosfera relau.
Suhu pemanasan bilet tiub: terutamanya ditunjukkan sebagai suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi atau suhu pemanasan yang tidak sekata. Suhu yang terlalu rendah akan meningkatkan rintangan ubah bentuk keluli dan mengurangkan keplastikan. Terutamanya apabila suhu pemanasan tidak dapat memastikan struktur metalografi keluli diubah sepenuhnya menjadi butiran austenit, kecenderungan keretakan bilet tiub akan meningkat semasa penggelek panas. Apabila suhu terlalu tinggi, permukaan bilet tiub akan mengalami pengoksidaan, penyahkarbonan yang teruk, dan juga terlalu panas atau terbakar.
Kelajuan pemanasan bilet tiub: Saiz kelajuan pemanasan bilet tiub berkait rapat dengan penghasilan retakan pemanasan dalam bilet tiub. Apabila kelajuan pemanasan terlalu pantas, retakan pemanasan mudah berlaku dalam bilet tiub. Sebab utamanya ialah: apabila suhu permukaan bilet tiub meningkat, perbezaan suhu antara logam di dalam bilet tiub dan logam di permukaan dijana, mengakibatkan pengembangan haba logam dan tekanan haba yang tidak konsisten. Sebaik sahaja tekanan haba ini melebihi tekanan patah bahan, retakan akan berlaku; retakan pemanasan bilet tiub mungkin wujud pada permukaan bilet tiub atau di dalamnya. Apabila bilet tiub dengan retakan pemanasan ditebuk, retakan atau lipatan mudah terbentuk pada permukaan dalam dan luar tiub kasar. Pencegahan: Apabila bilet tiub masih pada suhu rendah selepas memasuki relau pemanasan, kelajuan pemanasan yang lebih rendah akan digunakan. Apabila suhu bilet tiub meningkat, kelajuan pemanasan boleh ditingkatkan sewajarnya.
Masa pemanasan dan masa pegangan bilet tiub: Tempoh masa pemanasan dan masa pegangan bilet tiub berkaitan dengan kecacatan pemanasan (pengoksidaan permukaan, penyahkarbonan, saiz butiran kasar, terlalu panas atau pembakaran berlebihan, dll.). Secara amnya, semakin lama tiub dipanaskan pada suhu tinggi, semakin besar kemungkinan ia menyebabkan pengoksidaan teruk, penyahkarbonan, terlalu panas dan juga pembakaran berlebihan pada permukaan, yang boleh menyebabkan paip keluli dikikis dalam kes yang teruk. Langkah pencegahan: A. Pastikan tiub dipanaskan secara sekata dan diubah sepenuhnya menjadi struktur austenit; B. Karbida harus dilarutkan menjadi butiran austenit; C. Butiran austenit tidak boleh kasar dan kristal campuran tidak boleh muncul; D. Tiub tidak boleh terlalu panas atau terlalu panas selepas pemanasan.

Pendek kata, untuk meningkatkan kualiti pemanasan tiub dan mencegah kecacatan pemanasan, keperluan berikut biasanya dipatuhi semasa merumuskan parameter proses pemanasan tiub: A. Suhu pemanasan yang tepat untuk memastikan proses perforasi dijalankan dalam julat suhu dengan kebolehtelapan tiub yang terbaik; B. Suhu pemanasan yang seragam, berusaha untuk membuat perbezaan suhu pemanasan tiub di sepanjang arah membujur dan melintang tidak lebih daripada ±10℃; C. Terdapat kurang pembakaran logam, semasa proses pemanasan, dan tiub harus dicegah daripada pengoksidaan berlebihan, retakan permukaan, dan ikatan. D. Sistem pemanasan harus munasabah, dan suhu pemanasan, kelajuan pemanasan, dan masa pemanasan (masa pegangan) harus diselaraskan secara munasabah untuk mengelakkan tiub kosong daripada terlalu panas atau terbakar.


Masa siaran: 29-Sep-2024