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如何防止厚壁無(wú)縫管的斷裂?
厚壁無(wú)縫管變形太小,不能達(dá)到表面光潔度與尺寸精度的要求,也無(wú)法達(dá)到構(gòu)件的強(qiáng)度指標(biāo);變形太大,厚壁無(wú)縫管的塑性、韌性降低過(guò)多,而且,晶粒被拉得過(guò)分細(xì)長(zhǎng),形成了纖維組織,金屬會(huì)具有明顯的各向異性。
冷拔厚壁無(wú)縫管的軸向,平行于晶粒的拉長(zhǎng)方向,強(qiáng)度升高;冷拔厚壁無(wú)縫管的徑向,垂直于晶粒的拉長(zhǎng)方向,強(qiáng)度反而降低,而液壓油缸應(yīng)力正存在于厚壁無(wú)縫管的徑向上,所以,變形太大對(duì)充分發(fā)揮冷拔管的性能不利。
解析厚壁無(wú)縫管的材質(zhì)成分
1、碳(C):厚壁無(wú)縫管中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過(guò)時(shí),厚壁無(wú)縫管的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)厚壁無(wú)縫管,含碳量一般不超過(guò)0.20%。碳量高還會(huì)降低厚壁無(wú)縫管的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳厚壁無(wú)縫管就易銹蝕;此外,碳能增加厚壁無(wú)縫管的冷脆性和時(shí)效敏感性。
2、硅(Si):在煉厚壁無(wú)縫管過(guò)程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜厚壁無(wú)縫管含有0.15-0.30%的硅。如果厚壁無(wú)縫管中含硅量超過(guò)0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高厚壁無(wú)縫管的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧厚壁無(wú)縫管。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)厚壁無(wú)縫管中加入1.0-1.2%的硅,強(qiáng)度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和防氧化的作用,可制造耐熱厚壁無(wú)縫管。含硅1-4%的低碳厚壁無(wú)縫管,具有極高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)做矽厚壁無(wú)縫管片。硅量增加,會(huì)降低厚壁無(wú)縫管的焊接性能。
3、錳(Mn):在煉厚壁無(wú)縫管過(guò)程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般厚壁無(wú)縫管中含錳0.30-0.50%。在碳素厚壁無(wú)縫管中加入0.70%以上時(shí)就算“錳厚壁無(wú)縫管”,較一般厚壁無(wú)縫管量的厚壁無(wú)縫管不但有足夠的韌性,且有較高的強(qiáng)度和硬度,提高厚壁無(wú)縫管的淬性,改善厚壁無(wú)縫管的熱加工性能,如16Mn厚壁無(wú)縫管比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的厚壁無(wú)縫管有極高的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。錳量增多,減弱厚壁無(wú)縫管的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情況下,磷是厚壁無(wú)縫管中有害元素,增加厚壁無(wú)縫管的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求厚壁無(wú)縫管中含磷量小于0.045%,厚壁無(wú)縫管要求更低些。
厚壁無(wú)縫管表面缺陷產(chǎn)生的原因
① 由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來(lái)的。
② 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的,如軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不正確,模具表面不光滑,潤(rùn)滑條件不好,孔型設(shè)計(jì)及調(diào)整不合理。
③ 管坯(厚壁無(wú)縫管)在加熱軋制,熱處理以及矯直過(guò)程中,如果因?yàn)榧訜釡囟瓤刂撇划?dāng),變形不均勻,加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過(guò)大的殘余應(yīng)力,那么也有可能導(dǎo)致厚壁無(wú)縫管產(chǎn)生表面裂紋。