導(dǎo)致無(wú)縫鋼管縱向裂紋原因分析
導(dǎo)致無(wú)縫鋼管縱向裂紋的原因很多,包括材料因素和工藝因素。如果無(wú)縫鋼管本身塑性差或退火不好,縱向開(kāi)裂的概率會(huì)增加,但根本原因在于無(wú)縫鋼管冷拔后的高殘余應(yīng)力。
從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,構(gòu)件的斷裂是其內(nèi)部微裂紋形成和擴(kuò)展的結(jié)果。無(wú)縫鋼管的縱向裂紋基本上是脆性斷裂,裂紋形狀是張開(kāi)的。
一般來(lái)說(shuō),金屬中微裂紋的存在是不可避免的,但在相同的材料條件下,是否會(huì)發(fā)生斷裂取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷,也可以是自身存在的殘余應(yīng)力。
冷拔后,尤其是空拔后,無(wú)縫鋼管具有較高的殘余應(yīng)力,在無(wú)縫鋼管外表面附近表現(xiàn)為切向和軸向拉應(yīng)力,其值對(duì)于大直徑無(wú)縫鋼管可以達(dá)到很大的值。根據(jù)上述拉伸斷裂機(jī)理,可以認(rèn)為無(wú)縫鋼管外表面附近存在的切向殘余應(yīng)力對(duì)無(wú)縫鋼管的縱向裂紋起著關(guān)鍵作用。
在南方,特別是在江浙兩省,建成了一大批的“無(wú)縫鋼管廠”,可能稱(chēng)為“作坊”更為確切,有的只設(shè)有一臺(tái)簡(jiǎn)陋的穿孔機(jī)和1-2臺(tái)簡(jiǎn)陋拉拔機(jī);有的則只有1-2臺(tái)簡(jiǎn)陋的拉拔機(jī)。
當(dāng)然,這些廠經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的篩選和淘汰,其中已有部分工廠,真正建成了名符其實(shí)的無(wú)縫鋼管廠或不銹鋼管廠等大型企業(yè)集團(tuán)。70年代,建成了山東省北墅生建鋼管廠和無(wú)錫通達(dá)不銹鋼管廠等建成投產(chǎn)Φ76mm自動(dòng)軋管機(jī)組,河南孟縣無(wú)縫鋼管廠建成投產(chǎn)Φ50mm穿孔機(jī)。
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無(wú)錫無(wú)縫鋼管是現(xiàn)階段運(yùn)用比較普遍的一種管材,另外無(wú)錫無(wú)縫鋼管的類(lèi)型也是有許多,不一樣的類(lèi)型主要用途也不一樣。一般無(wú)錫無(wú)縫鋼管關(guān)鍵用以低高壓加熱爐(壓力一般不超5.88Mpa,操作溫度在450℃下列)的遇熱面管道;用以鍋爐(壓力一般在9.8Mpa之上,操作溫度在450℃~650℃中間)的遇熱面管道、鍋爐節(jié)能器、受熱面、再熱水器、石油工業(yè)用管等。無(wú)錫無(wú)縫鋼管生產(chǎn)加工出現(xiàn)的缺點(diǎn):
1、無(wú)錫無(wú)縫鋼管會(huì)造成 原材料晶格常數(shù)織構(gòu)等外部經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)和粗糙度的,并引起奧氏體改變及滲碳體的進(jìn)行析出。如冷拉后馬氏體鋼展現(xiàn)出帶磁狀況。
2、造成 原材料晶格常數(shù)織構(gòu)或改變產(chǎn)生在表層,便會(huì)變成孔蝕等部分浸蝕的始發(fā)站部位。無(wú)錫無(wú)縫鋼管這類(lèi)狀況在形變水平做到20%減橫斷面率的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)立即欠佳影響。
3、無(wú)錫無(wú)縫鋼管冷拉之后將在原材料中留有內(nèi)應(yīng)力,內(nèi)應(yīng)力對(duì)原材料的抗晶間腐蝕裂開(kāi)極其不好。無(wú)錫無(wú)縫鋼管一切水平的冷拉對(duì)會(huì)使無(wú)錫無(wú)縫鋼管原材料的SCC敏感度暴增。
4、冷拉水平對(duì)無(wú)錫無(wú)縫鋼管的高溫長(zhǎng)久抗壓強(qiáng)度也是有欠佳影響。無(wú)錫無(wú)縫鋼管一般操作溫度越高或開(kāi)裂使用壽命規(guī)定越高,容許的冷拉水平也越低。
無(wú)錫無(wú)縫鋼管和一般無(wú)縫管的差別:
1、一般一般無(wú)縫管主要特點(diǎn)是無(wú)焊接縫,可承擔(dān)很大的工作壓力。產(chǎn)品能夠是很不光滑的鑄態(tài)或冷撥件。
2、無(wú)錫無(wú)縫鋼管是近些年出現(xiàn)的產(chǎn)品,主要是內(nèi)螺紋、表面規(guī)格有嚴(yán)苛的尺寸公差及表面粗糙度。