Целью калибровки (уменьшения) стальных труб является калибровка (уменьшение) диаметра черновой трубы большего диаметра до диаметра готовой стальной трубы меньшего диаметра, а также обеспечение соответствия наружного диаметра и толщины стенки стальной трубы, а также их отклонений, соответствующим техническим требованиям.
К дефектам качества, вызванным калибровкой (уменьшением размеров) стальных труб, относятся: отклонение геометрических размеров стальных труб, «синяя линия» калибровки (уменьшения размеров), «следы от гвоздей», царапины, истирание, выбоины, внутренняя выпуклость, внутренняя неровность и т. д.
① Отклонение геометрических размеров стальных труб: Отклонение геометрических размеров стальных труб в основном относится к наружному диаметру, толщине стенки или овальности стальных труб после калибровки (уменьшения размеров), которые не соответствуют требованиям к размерам и отклонениям, указанным в соответствующих стандартах.
② Выход за пределы допустимых значений внешнего диаметра и овальности стальных труб: Основные причины: неправильная сборка валков и регулировка отверстий в прокатном стане, неравномерное распределение деформаций, низкая точность обработки или сильный износ валков, слишком высокая или слишком низкая температура заготовки трубы, а также неравномерное распределение температуры по оси. В основном это проявляется в форме отверстий и сборке валков, уменьшении диаметра заготовки трубы и температуре нагрева заготовки трубы.
③ Превышение допустимого отклонения толщины стенки стальной трубы: толщина стенки черновой трубы после ее калибровки (уменьшения) проявляется главным образом в виде неравномерной толщины стенки и некруглых внутренних отверстий. На это в основном влияют такие факторы, как точность толщины стенки черновой трубы, форма и регулировка отверстий, натяжение при калибровке (уменьшении) диаметра черновой трубы, а также температура нагрева черновой трубы.
④ «Синяя линия» и «след от ногтя» на стальной трубе: «Синяя линия» на стальной трубе образуется из-за смещения роликов в одной или нескольких рамах калибровочного (редукционного) станка, в результате чего форма отверстия становится не «круглой», а край определенного ролика врезается в поверхность стальной трубы на определенную глубину. «Синяя линия» проходит по всей внешней поверхности стальной трубы в виде одной или нескольких линий.
«Следы ногтем» возникают из-за разницы в линейной скорости между кромкой ролика и другими частями прокатного желоба, что приводит к прилипанию кромки ролика к стали и последующему царапанию поверхности стальной трубы. Этот дефект распространяется вдоль продольного направления тела трубы и имеет форму короткой дуги, напоминающей «ноготь», поэтому его и называют «следами ногтем». При серьезном появлении «синей линии» и «следов ногтем» стальная труба может быть забракована.
Для устранения дефектов в виде «синих линий» и «следов от ногтей» на поверхности стальной трубы необходимо гарантировать твердость калибровочного (редукционного) ролика и обеспечить его хорошее охлаждение. При проектировании или регулировке отверстий роликов необходимо обеспечить соответствующий угол раскрытия боковой стенки отверстия и величину зазора между роликами, чтобы предотвратить смещение отверстий.
Кроме того, величина уменьшения диаметра отверстия в одном валке должна надлежащим образом контролироваться, чтобы избежать чрезмерного расширения черновой трубы в отверстии при прокатке низкотемпературной черновой трубы, что может привести к сдавливанию металла в зазоре валков и повреждению подшипников из-за чрезмерного давления прокатки. Практика показала, что использование технологии уменьшения натяжения способствует ограничению бокового расширения металла, что оказывает очень положительное влияние на уменьшение дефектов типа «синяя линия» и «след от ногтя» на стальных трубах.
① Заусенцы на стальных трубах: Заусенцы на стальных трубах имеют неравномерную форму и располагаются на поверхности трубы. В основном они образуются из-за прилипания стали к поверхности калибровочного (редукционного) ролика. Это связано с такими факторами, как твердость и условия охлаждения ролика, глубина отверстий и степень шлифовки (редукции) трубы. Улучшение материала ролика, повышение твердости его поверхности, обеспечение хороших условий охлаждения ролика, уменьшение степени шлифовки трубы и снижение относительной скорости скольжения между поверхностью ролика и металлической поверхностью способствуют снижению вероятности прилипания ролика к стали. При обнаружении заусенцев на стальной трубе необходимо определить место их образования в соответствии с формой и распределением дефекта, а также осмотреть, снять или отремонтировать прилипшие к стали части ролика. Ролики, которые невозможно снять или отремонтировать, следует своевременно заменить.
② Царапины на стальных трубах: Царапины на стальных трубах в основном вызваны «ушками» между рамами калибровочных (редукционных) машин и поверхностями входной или выходной направляющей трубы, которые прилипают к стали, трется и повреждают поверхность движущейся стальной трубы. Как только поверхность стальной трубы поцарапана, следует своевременно проверить направляющую трубу на наличие прилипшей стали или других прилипших элементов, или удалить железные «ушки» между рамами калибровочных (редукционных) машин.
③ Наружная поверхность стальной трубы: Наружная поверхность стальной трубы изнашивается из-за износа роликовой поверхности или чрезмерной температуры, что приводит к образованию слишком толстого слоя оксида железа, который не удаляется должным образом. Перед калибровкой (уменьшением диаметра) оксид железа на наружной поверхности трубы следует оперативно и эффективно удалить с помощью воды под высоким давлением, чтобы уменьшить вероятность появления дефектов на наружной поверхности стальной трубы.
④ Выпуклость стальной трубы: Выпуклость стальной трубы — это ситуация, когда при калибровке (уменьшении) диаметра трубы стенка трубы изгибается внутрь (иногда в закрытом состоянии) из-за чрезмерного уменьшения диаметра на отдельно стоящем стане калибровочного стана, образуя выпуклый линейный дефект на внутренней стенке трубы. Этот дефект встречается нечасто. В основном он вызван ошибками в соединении роликовых реек калибровочного стана, серьезными ошибками в регулировке отверстий или механическим повреждением реек при калибровке тонкостенных стальных труб. Увеличение коэффициента растяжения может увеличить критическое уменьшение диаметра. При одинаковых условиях уменьшения диаметра это позволяет эффективно избежать внутреннего сопротивления стальной трубы. Уменьшение уменьшения диаметра повышает стабильность трубы при деформации, а также эффективно предотвращает выпуклость стальной трубы. В процессе производства подбор валков должен осуществляться строго в соответствии с требованиями прокатного стола, а тип отверстий в валках должен быть тщательно отрегулирован, чтобы предотвратить появление выпуклых дефектов в стальной трубе.
«Внутреннее квадратное» отверстие стальной трубы: «Внутреннее квадратное» отверстие стальной трубы означает, что после калибровки (уменьшения диаметра) трубы на калибровочном (редукционном) стане внутреннее отверстие ее поперечного сечения имеет «квадратную» (двухвалковый калибровочный и редукционный стан) или «шестиугольную» (трехвалковый калибровочный и редукционный стан) форму. «Внутреннее квадратное» отверстие стальной трубы влияет на точность толщины стенки и точность внутреннего диаметра. Дефект «внутреннего квадратного» отверстия стальной трубы связан с такими факторами, как значение D/S (диаметр/диаметр) черновой трубы, уменьшение диаметра, натяжение при калибровке (уменьшении диаметра), форма отверстия, скорость прокатки и температура прокатки. Чем меньше значение D/S черновой трубы, чем меньше натяжение, чем больше уменьшение диаметра, а также чем выше скорость и температура прокатки, тем выше вероятность неравномерной толщины поперечной стенки стальной трубы и тем заметнее дефект «внутреннего квадратного» отверстия.
Дата публикации: 17 января 2025 г.