1. Boru kütüklerinin kalite kusurları ve önlenmesi.
Dikişsiz çelik boru üretiminde kullanılan boru kütükleri; sürekli döküm yuvarlak boru kütükleri, haddelenmiş (dövülmüş) yuvarlak boru kütükleri, santrifüj döküm yuvarlak içi boş boru kütükleri veya çelik külçeler olabilir. Üretim sürecinde, düşük maliyetleri ve iyi yüzey kaliteleri nedeniyle çoğunlukla sürekli döküm yuvarlak boru kütükleri kullanılır.
1. 1 Boru kütüklerinin görünüm, şekil ve yüzey kalite kusurları.
1. 1. 1 Görünüm şekil kusurları: Yuvarlak boru kütükleri için, boru kütüklerinin görünüm şekil kusurları esas olarak boru kütüklerinin çapı ve ovalliği, uç yüzey kesme eğim toleransı vb. içerir. Çelik külçeler için, boru kütüklerinin görünüm şekil kusurları esas olarak çelik külçe kalıbının aşınması nedeniyle çelik külçenin yanlış şekli vb. içerir.
Yuvarlak boru çapının tolerans dışı olması ve ovallik: Uygulamada genellikle, boru delindiğinde, delme kafasından önceki basınç düşürme oranının, delinen ham borunun içe doğru katlanma miktarıyla orantılı olduğuna inanılır. Kafanın basınç düşürme oranı ne kadar büyükse, borunun delik boşluğunun erken oluşma olasılığı o kadar yüksektir ve ham boru iç yüzey çatlaklarına eğilimlidir. Normal üretimde, delme makinesinin delik tipi parametreleri, borunun nominal çapına ve ham borunun dış çapına ve et kalınlığına göre belirlenir. Delik tipi ayarlandığında, borunun dış çapı pozitif toleransı aşarsa, kafadan önceki basınç düşürme oranı artar ve delinen ham boru içe doğru katlanma kusuru üretir; borunun dış çapı negatif toleransı aşarsa, kafadan önceki basınç düşürme oranı azalır ve borunun ilk ısırma noktası boğaza doğru hareket eder, bu da delme işleminin gerçekleştirilmesini zorlaştırır. Ovalliğin tolerans dışı olması: Borunun ovalliği eşit olmadığında, boru delme deformasyon bölgesine girdikten sonra dengesiz bir şekilde dönecek ve silindir borunun yüzeyini çizecek ve bu da ham boruda yüzey kusurlarına neden olacaktır. Yuvarlak boru kütüğünün uç yüzünün eğimi tolerans dışındadır: boru kütüğünün ön ucunun duvar kalınlığı pürüzlüdür. Bunun ana nedeni, boru kütüğünde merkezleme deliği olmadığında, delme işlemi sırasında tıpanın boru kütüğünün uç yüzüyle buluşmasıdır. Boru kütüğünün uç yüzündeki büyük eğim nedeniyle, tıpanın burnunun boru kütüğünün merkezini merkezlemesi kolay değildir ve bu da pürüzlü boru uç yüzünün eşit olmayan duvar kalınlığına neden olur.
1. 1. 2 Yüzey kalite kusurları (sürekli döküm yuvarlak boru kütüğü): boru kütüğü yüzey çatlakları: boyuna çatlaklar, enine çatlaklar, örgü çatlakları Boyuna çatlakların nedenleri:
A. Nozul ve kristalizatörün uyumsuzluğunun neden olduğu ofset akışı, boru kütüğünün katılaşmış kabuğunu aşındırır; B. Koruyucu cürufun erime özelliği zayıftır, sıvı cüruf tabakası çok kalın veya çok incedir, bu da cüruf filminin eşit olmayan kalınlığına neden olur ve boru kütüğünün yerel katılaşmış kabuğunu çok ince yapar. C. Kristalizasyon sıvı seviyesi dalgalanması (sıvı seviyesi dalgalanması ﹥ ± 10 mm olduğunda, çatlak oluşma oranı yaklaşık %30'dur); D. Çelikteki P ve S içeriği. (P ﹥ %0,017, S ﹥ %0,027, boyuna çatlaklar artma eğilimindedir); E. Çelikteki C %0,12-%0,17 olduğunda, boyuna çatlaklar artma eğilimindedir.
Önleyici tedbirler: A. Nozul ve kristalizatörün hizalı olduğundan emin olun; B. Kristalizasyon sıvısı seviyesinin dalgalanması sabit olmalıdır; C. Uygun bir kristalizasyon konikliği kullanın; D. Mükemmel performansa sahip koruyucu cüruf seçin; E. Sıcak üst kristalizatör kullanın.
Enine çatlakların nedenleri: A. Çok derin titreşim izleri, enine çatlakların ana nedenidir; B. Çelikteki artan (niyobyum, alüminyum) içeriği, buna neden olan nedendir. C. Boru kütüğü 900-700℃ sıcaklıkta düzeltilir. D. İkincil soğutma yoğunluğu çok yüksektir.
Önleyici tedbirler:
A. Kristalizatör, külçenin iç ark yüzeyindeki titreşim izlerinin derinliğini azaltmak için yüksek frekans ve küçük genlik kullanır; B. İkincil soğutma bölgesi, düzeltme sırasında yüzey sıcaklığının 900 dereceden fazla olmasını sağlamak için kararlı ve zayıf bir soğutma sistemi kullanır. C. Kristalizasyon sıvısı yüzeyini sabit tutun; D. İyi yağlama özelliğine ve düşük viskoziteye sahip koruyucu cüruf kullanın.
Yüzey ağ çatlaklarının nedenleri: A. Yüksek sıcaklıktaki külçe, kristalizatörün bakırını emer ve bakır sıvı hale gelerek ostenit tane sınırı boyunca sızar; B. Çelikteki artık elementler (bakır, kalay vb. gibi) borunun yüzeyinde kalır ve tane sınırı boyunca sızar;
Önleyici tedbirler: A. Yüzey sertliğini artırmak için kristalizatörün yüzeyine krom kaplama; B. Uygun ikincil soğutma suyu hacmi kullanın; C. Çelikteki artık elementleri kontrol edin. D. Mn/S ﹥ 40 olmasını sağlamak için Mn/S değerini kontrol edin. Genellikle borunun yüzey çatlak derinliği 0,5 mm'yi geçmediğinde, çatlağın ısıtma işlemi sırasında oksitleneceği ve çelik boruda yüzey çatlaklarına neden olmayacağı düşünülür. Boru kütüğünün yüzeyindeki çatlaklar ısıtma işlemi sırasında ciddi şekilde oksitleneceğinden, çatlaklara genellikle oksidasyon parçacıkları ve haddelemeden sonra dekarbürizasyon eşlik eder.
Tüp kütük yara izi ve ağır deri:
Nedenleri: Erimiş çeliğin sıcaklığı çok düşük, erimiş çelik çok viskoz, nozul tıkalı, enjeksiyon akışı sapmış vb. Boru kütüğünün yüzeyinde oluşan çizik ve kalın kabuk nedeniyle oluşan çelik boru dış katlanması, boru haddeleme sırasında oluşan kaba borudaki çizik ve dış katlanma kusurlarından farklıdır. Oksidasyon parçacıkları ve şiddetli dekarbürizasyon ile birlikte çok belirgin oksidasyon özelliklerine sahiptir ve kusurda demir oksit bulunur.
Boru kütüğü gözenekleri: Genellikle, erimiş çeliğin dökümü sırasında deri altındaki kabarcıkların patlaması nedeniyle boru kütüğünün yüzeyinde küçük gözenekler oluşur. Boru kütüğü haddelendikten sonra, çelik borunun yüzeyinde küçük bir uçuşan zar oluşur.
Boru kütük çukurları ve olukları:
Boru kütüğündeki çukur ve olukların nedenleri: Bir yandan, kristalizatörün geniş konikliği veya ikincil soğutma bölgesinin eşit olmayan soğumasıyla ilişkili olarak dökümün kristalleşme süreci sırasında oluşabilir; diğer yandan, döküm kütüğü tamamen soğutulmadığında boru kütüğünün yüzeyinde oluşan mekanik hasar veya çiziklerden kaynaklanabilir. Delme işleminden sonra, kaba borunun yüzeyinde kıvrımlar veya izler (çukurlar) ve büyük dış kıvrımlar (oluklar) oluşur.
Boru kütüğünün "kulakları": esas olarak silindir boşluğunun (sürekli döküm makinesinin doğrultma silindiri ve haddehanenin haddeleme silindiri) kapatılmaması nedeniyle. Boru kütüğü doğrultulduğunda veya haddelendiğinde, doğrultma silindiri veya haddeleme silindiri çok fazla bastırılır veya silindir boşluğu çok küçüktür. Bu, silindir boşluğuna çok fazla geniş metal girmesine neden olur. Delme işleminden sonra, kaba borunun yüzeyinde spiral bir dış kıvrım oluşur. Boru kütüğünün yüzey kusuru ne olursa olsun, boru haddeleme işlemi sırasında çelik borunun yüzeyinde kusurlar oluşması mümkündür. Ciddi durumlarda, haddelenmiş çelik boru hurdaya ayrılır. Bu nedenle, boru kütüğünün yüzey kalitesinin kontrolünün güçlendirilmesi ve yüzey kusurlarının giderilmesi gerekir. Yalnızca standart gereksinimleri karşılayan boru kütükleri boru haddeleme üretimine sokulabilir.
1.2 Boru kütüklerinin düşük güçteki organizasyonel kusurları:
Boru kütüklerinde gözle görülür deri altı kabarcıkları: Oluşum nedenleri, erimiş çeliğin yetersiz deoksidasyonu ve erimiş çelikteki gaz içeriğidir (özellikle hidrojen), ki bu da boru kütüklerinde deri altı kabarcıklarının oluşumunun önemli bir nedenidir. Bu kusur, delme veya haddeleme işleminden sonra çelik borunun dış yüzeyinde (kurallara aykırı olarak) uçuşan deriler oluşturur ve şekli "tırnak"a benzer. Ciddi durumlarda, çelik borunun dış yüzeyini kaplar. Bu tür kusurlar küçük ve yüzeyseldir ve taşlama ile giderilebilir.
Boru kütüklerinde yüzey altı çatlakları: Oluşumunun temel nedeni, sürekli döküm yuvarlak boru kütüğünün yüzey tabakasının sıcaklığının sürekli değişmesi ve çok sayıda faz değişiminden sonra oluşmasıdır. Genellikle herhangi bir kusur oluşmaz ve varsa, hafif bir dış kıvrımdır.
Boru kütüklerindeki orta ve merkez çatlakları: Sürekli döküm yuvarlak boru kütüklerindeki orta ve merkez çatlakları, dikişsiz çelik borunun içten katlanmasının başlıca nedenleridir. Çatlakların nedenleri oldukça karmaşıktır ve katılaşma ısı transferi, penetrasyon ve kütüğün gerilmesi gibi etkileri içerir, ancak genel olarak kütüğün ikincil soğutma bölgesindeki katılaşma süreci tarafından kontrol edilirler.
Boru kütüklerinde gevşeklik ve büzülme delikleri: Katılaşma sürecinde kütüğün gelişmiş tanecik etkisi nedeniyle, sıvı metalin hareketi katılaşma yönündeki soğumanın neden olduğu büzülmeye dayanır. Sürekli döküm yuvarlak boru kütüğünde gevşeklik ve büzülme delikleri varsa, eğik haddeleme ve delme işlemlerinden sonra ham borunun kalitesi üzerinde çok fazla etkisi olmayacaktır.
1.3 Boru kütüğünün mikro yapı kusurları: yüksek büyütme veya elektron mikroskobu
Boru kütüğünün bileşimi ve yapısı eşit olmadığında ve ciddi ayrışma meydana geldiğinde, çelik boru haddeleme işleminden sonra ciddi bir bantlı yapı sergileyecek ve bu da çelik borunun mekanik ve korozyon özelliklerini etkileyerek performansının beklentileri karşılamamasına neden olacaktır. Boru kütüğündeki inklüzyon içeriği çok fazla olduğunda, bu durum sadece çelik borunun performansını etkilemekle kalmayacak, aynı zamanda üretim sürecinde çelik boruda çatlaklara da neden olabilir.
Etkenler: Çelikteki zararlı elementler, boru kütüğünün bileşimi ve ayrışması, boru kütüğündeki metalik olmayan kapanımlar.
2. Boru Kütüğünün Isıtma Kusurları: Sıcak haddelenmiş dikişsiz çelik boru üretiminde, boru kütüğünden bitmiş çelik boruya kadar genellikle iki ısıtma işlemi gerekir: boru kütüğünün delinmesinden önce ısıtma ve haddelemeden sonra boyutlandırmadan önce ham borunun tekrar ısıtılması. Soğuk haddelenmiş çelik boru üretiminde, çelik borudaki kalıntı gerilimi gidermek için ara tavlama gerekir. Her ısıtma işleminin amacı ve ısıtma fırını farklı olsa da, her bir ısıtma işleminin proses parametreleri ve ısıtma kontrolü uygun değilse, boru kütüğü (çelik boru) ısıtma kusurlarına neden olur ve çelik borunun kalitesini etkiler. Boru kütüğünün delinmeden önce ısıtılmasının amacı, çeliğin plastisitesini artırmak, çeliğin deformasyon direncini azaltmak ve haddelenmiş boru için iyi bir metalografik yapı sağlamaktır. Kullanılan ısıtma fırınları; dairesel, yürüyen kirişli ısıtma fırınları, eğimli tabanlı ısıtma fırınları ve araba tabanlı ısıtma fırınlarıdır. Boyutlandırmadan önce ham borunun yeniden ısıtılmasının amacı, ham borunun sıcaklığını artırmak ve eşitlemek, plastisiteyi iyileştirmek, metalografik yapıyı kontrol etmek ve çelik borunun mekanik özelliklerini sağlamaktır. Isıtma fırınları temel olarak yürüyen kirişli yeniden ısıtma fırınları, sürekli silindir tabanlı yeniden ısıtma fırınları, eğimli tabanlı yeniden ısıtma fırınları ve elektrikli indüksiyonlu yeniden ısıtma fırınlarını içerir. Soğuk haddeleme işlemi sırasında çelik boru tavlama ısıl işleminin amacı, çelik borunun soğuk işlenmesinden kaynaklanan iş sertleşmesi olgusunu ortadan kaldırmak, çeliğin deformasyon direncini azaltmak ve çelik borunun sürekli işlenmesi için koşullar yaratmaktır. Tavlama ısıl işlemi için kullanılan ısıtma fırınları temel olarak yürüyen kirişli ısıtma fırınları, sürekli silindir tabanlı ısıtma fırınları ve araba tabanlı ısıtma fırınlarını içerir. Boru kütüğünün ısıtılmasının yaygın kusurları arasında boru kütüğünün (çelik boru) eşit olmayan ısınması (genellikle yin ve yang yüzeyi olarak bilinir), oksidasyon, dekarbürizasyon, ısıtma çatlakları, aşırı ısınma ve aşırı yanma bulunur. Boru kütüklerinin ısıtma kalitesini etkileyen başlıca faktörler; ısıtma sıcaklığı, ısıtma hızı, ısıtma ve bekletme süresi ve fırın atmosferidir.
Boru kütüğü ısıtma sıcaklığı: Genellikle çok düşük veya çok yüksek sıcaklık veya dengesiz ısıtma sıcaklığı olarak kendini gösterir. Çok düşük bir sıcaklık, çeliğin deformasyon direncini artırır ve plastisiteyi azaltır. Özellikle ısıtma sıcaklığı, çeliğin metalografik yapısının tamamen ostenit taneciklerine dönüşmesini sağlayamadığında, boru kütüğünün sıcak haddeleme sırasında çatlama eğilimi artar. Sıcaklık çok yüksek olduğunda, boru kütüğünün yüzeyi ciddi oksidasyona, dekarbürizasyona ve hatta aşırı ısınmaya veya aşırı yanmaya maruz kalır.
Boru kütüğünün ısıtma hızı: Boru kütüğünün ısıtma hızının büyüklüğü, boru kütüğünde oluşan ısıtma çatlaklarıyla yakından ilişkilidir. Isıtma hızı çok yüksek olduğunda, boru kütüğünde ısıtma çatlakları oluşması kolaydır. Bunun temel nedeni şudur: boru kütüğünün yüzey sıcaklığı arttığında, boru kütüğünün içindeki metal ile yüzeydeki metal arasında sıcaklık farkı oluşur ve bu da metalin tutarsız termal genleşmesine ve termal gerilime neden olur. Bu termal gerilim, malzemenin kırılma gerilimini aştığında çatlaklar oluşur; boru kütüğünün ısıtma çatlakları boru kütüğünün yüzeyinde veya içinde bulunabilir. Isıtma çatlakları olan boru kütüğü delindiğinde, kaba borunun iç ve dış yüzeylerinde çatlaklar veya kıvrımlar oluşması kolaydır. Önleme: Boru kütüğü ısıtma fırınına girdikten sonra hala düşük bir sıcaklıktaysa, daha düşük bir ısıtma hızı kullanılır. Boru kütüğünün sıcaklığı arttıkça, ısıtma hızı buna göre artırılabilir.
Boru kütüğünün ısıtma süresi ve tutma süresi: Boru kütüğünün ısıtma süresi ve tutma süresinin uzunluğu, ısıtma kusurlarıyla (yüzey oksidasyonu, dekarbürizasyon, iri tane boyutu, aşırı ısınma veya hatta aşırı yanma vb.) ilgilidir. Genel olarak, boru yüksek sıcaklıkta ne kadar uzun süre ısıtılırsa, yüzeyde şiddetli oksidasyon, dekarbürizasyon, aşırı ısınma ve hatta aşırı yanma olasılığı o kadar artar ve bu da ciddi durumlarda çelik borunun hurdaya ayrılmasına neden olabilir. Önleyici tedbirler: A. Borunun eşit şekilde ısıtıldığından ve tamamen ostenit yapıya dönüştüğünden emin olun; B. Karbürler ostenit tanelerine çözünmelidir; C. Ostenit taneleri iri olmamalı ve karışık kristaller oluşmamalıdır; D. Boru, ısıtıldıktan sonra aşırı ısıtılmamalı veya aşırı yakılmamalıdır.
Kısacası, borunun ısıtma kalitesini iyileştirmek ve ısıtma kusurlarını önlemek için, borunun ısıtma işlemi parametreleri formüle edilirken genellikle aşağıdaki gereklilikler izlenir: A. Delme işleminin borunun en iyi geçirgenliğine sahip sıcaklık aralığında gerçekleştirilmesini sağlamak için doğru ısıtma sıcaklığı; B. Düzgün ısıtma sıcaklığı, borunun uzunlamasına ve enine yönler boyunca ısıtma sıcaklığı farkının ±10℃'den fazla olmaması için çaba gösterin; C. Isıtma işlemi sırasında daha az metal yanması olur ve borunun aşırı oksidasyonu, yüzey çatlakları ve yapışması önlenmelidir. D. Isıtma sistemi makul olmalı ve ısıtma sıcaklığı, ısıtma hızı ve ısıtma süresi (tutma süresi), boru boşluğunun aşırı ısınmasını veya hatta aşırı yanmasını önlemek için makul bir şekilde koordine edilmelidir.
Gönderim zamanı: 29 Eylül 2024