連鑄圓管坯低倍組織主要由3個(gè)區(qū)組成：靠外表層的等軸細(xì)晶區(qū)、像樹枝狀的晶體組成的柱狀晶區(qū)、中心是粗大的的等軸晶區(qū) 

連鑄圓坯的低倍組織缺陷對(duì)管坯的加工性能、力學(xué)性能和鋼管質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。常見的低倍組織缺陷有：管坯皮下氣泡、疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、組織偏析等。 

管坯的皮下氣泡：存在連鑄坯表面的附近，形態(tài)為橢圓形。一般認(rèn)為鋼水脫氧不足是管坯皮下氣泡產(chǎn)生的主要原因。一般需要對(duì)保護(hù)渣、鐵合金、鋼包、中間包進(jìn)行烘烤、注流采用保護(hù)澆注。對(duì)于要求更高的鋼種，還要采用爐外精煉的方法對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣。存在皮下氣泡的連鑄圓管坯，在加熱爐加熱時(shí)氣泡內(nèi)表面會(huì)被氧化，軋后無法焊合就會(huì)形成鋼管表面缺陷。 

管坯皮下裂紋：存在于連鑄圓管坯的柱狀晶區(qū)和表面細(xì)晶區(qū)過渡附近。距離管坯表面3～10 mm。只要此裂紋不貫通到外表面，就不會(huì)被氧化，在軋制壓力的作用下會(huì)焊合。一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的表面質(zhì)量。 

中間裂紋和中心裂紋：存在于連鑄圓坯的柱狀晶區(qū)，一般來講中間裂紋的方向和柱狀晶的方向是一致的。有研究表明，連鑄管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管內(nèi)折的主要原因。穿孔時(shí)，管坯在軋輥和導(dǎo)向工具所組成的橢圓孔型中受到反復(fù)拉壓應(yīng)力的作用，其中間裂紋或中心裂紋得到擴(kuò)張或氧化，產(chǎn)生鋼管內(nèi)折。連鑄圓坯的中心裂紋或者中間裂紋擴(kuò)張以后而形成的鋼管內(nèi)折，一般較深，常常會(huì)造成鋼管廢品。 

管坯的疏松與縮孔：存在于管坯中心部分的等軸晶區(qū)內(nèi)。管坯疏松是因?yàn)殍T坯在凝固過程中超前的晶粒作用，液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)基于向凝固方向冷卻產(chǎn)生收縮受到阻礙，或者由管坯液態(tài)部分下沉的晶粒妨礙鑄坯的補(bǔ)縮形成。當(dāng)疏松達(dá)到一定程度的時(shí)候，鑄坯就會(huì)出現(xiàn)縮孔。其分布狀態(tài)在管坯中不連續(xù)。分布密度比較均勻、彌散度較高的連鑄管坯中心疏松，對(duì)斜軋穿孔過程不但沒有危害，反而是有利的。北京科技大學(xué)朱景清教授通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明該點(diǎn)。并且，在頂頭鼻部前端有一個(gè)5 mm的金屬帶，此金屬將開裂的管坯中心與頂頭分開，從而避免了內(nèi)折和裂紋的缺陷。 

管坯的偏析：包括組織偏析、成分偏析和結(jié)晶區(qū)域偏析等。存在穿晶的連鑄管坯必須報(bào)廢，不允許投放軋管。

根據(jù)對(duì)自動(dòng)軋管機(jī)軋后鋼管的解剖分析，認(rèn)為穿孔毛管經(jīng)自動(dòng)軋管機(jī)軋制后，鋼管縱橫向壁厚不均的形式基本上保留了穿孔毛管壁厚不均的分布特征，即軋后鋼管仍具有螺旋狀的壁厚不均，而且橫向壁厚不均顯著增大。自動(dòng)軋管機(jī)產(chǎn)生壁厚不均的原因是：①穿孔毛管壁厚不均的存在形式和嚴(yán)重程度，直接影響軋后鋼管壁厚不均的存在形式和嚴(yán)重程度。②在自動(dòng)軋管機(jī)上軋管時(shí)，因頂桿彎曲，使頂頭位置偏離孔型中心而導(dǎo)致壁厚不均，其管中和管頭各橫截面上的壁厚和小壁厚位置幾乎固定不變；而管尾到管頭壁厚不均程度則逐漸增大，因此，減小頂桿殘余彎曲度，降低軋管時(shí)頂桿的軸向力，對(duì)減小壁厚不均程度有顯著作用。③減壁量越大，荒管壁厚不均越嚴(yán)重，減壁量較小時(shí)，自動(dòng)軋管機(jī)有減小穿孔毛管壁厚不均的作用。④孔型調(diào)整不正確，當(dāng)輥縫不平行時(shí)，會(huì)使荒管的壁厚不均加劇。 

包鋼無縫鋼管廠對(duì)Φ400mm自動(dòng)軋管機(jī)組，穿孔、二次穿孔（延伸）、自動(dòng)軋管和均整4個(gè)軋制過程的荒管實(shí)測(cè)壁厚數(shù)據(jù)進(jìn)行了傅立葉變換，得出了壁厚不均的定量分析及其形成原因，并以此為基礎(chǔ)提出了改善鋼管壁厚不均的途徑：①二次穿孔（延伸）后荒管上的螺旋形壁厚不均的分布特征一直保留到成品管，因此改善二次穿孔（延伸）是改善成品管壁厚精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要措施是改進(jìn)工具設(shè)計(jì)，提高頂桿和頂頭在旋轉(zhuǎn)過程中與軋制線的同心度。②改善穿孔后毛管的壁厚不均是重要環(huán)節(jié)，主要措施是提高管坯的加熱均勻性，提高定心孔的精度，加長(zhǎng)頂頭均整帶的長(zhǎng)度和反錐的長(zhǎng)度，提高頂桿與頂頭在旋轉(zhuǎn)過程中與軋制線的同心度。③軋管時(shí)雖會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的對(duì)稱性壁厚不均，但對(duì)減輕螺旋形的壁厚不均有一定的作用。因此，軋管時(shí)應(yīng)軋制兩道，道次之間應(yīng)將荒管翻轉(zhuǎn)90°。④均整過程能基本上對(duì)稱性壁厚不均，但對(duì)螺旋形壁厚不均的作用甚小，因此，應(yīng)提高均整機(jī)的能力。⑤傅立葉變換是研究斜軋過程壁厚不均的有效手段，這一方法也可用于其他鋼管生產(chǎn)機(jī)組管體壁厚不均的研究。