根據不銹(xiu)鋼管生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷


  預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不銹鋼(gang)管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了預制工序中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)缺(que)陷的(de)(de)位置(zhi)及(ji)成(cheng)因(yin)。


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1. 裂紋


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)坯加(jia)工時,如氣孔、裂紋之類固有的(de)表面(mian)缺陷,經(jing)軋制(zhi)和拉拔后呈縱(zong)向分布,此時,軋制(zhi)作(zuo)業的(de)材料表面(mian)便產生凹陷。由于(yu)這一(yi)缺陷的(de)圓滑過(guo)渡不(bu)佳或尺寸過(guo)大(da),因此可能(neng)以(yi)此為源頭,在成(cheng)品和半成(cheng)品不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管上產生裂紋。


2. 分(fen)層


 分層(ceng)是(shi)典型的(de)、平(ping)行于鋼管表面(mian)的(de)分離,它是(shi)氣孔、裂開的(de)縮孔、非金屬夾(jia)雜(za)物或裂紋等內部不連續在軋制過程(cheng)中(zhong)被(bei)延(yan)伸和壓扁而成。分層(ceng)可以在表面(mian)或近表面(mian),一般(ban)是(shi)扁平(ping)的(de),而且非常薄。


3. 發紋


  發紋主要出(chu)現在鋼管近表(biao)面,是由于(yu)軋(ya)制時將非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物(wu)壓扁和拉長而形成(cheng)的(de)。典(dian)型的(de)發紋呈(cheng)斷續的(de)直線(xian)狀,與(yu)鋼管的(de)軸(zhou)線(xian)方(fang)向平行。


4. 杯(bei)形裂紋


  杯(bei)形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋大(da)都(dou)發生(sheng)在擠壓(ya)或冷拔作業期間,是由(you)于金屬內(nei)部(bu)不能像表(biao)面一樣快速形(xing)(xing)(xing)變(bian),以(yi)致產生(sheng)內(nei)應力,從而導致形(xing)(xing)(xing)成(cheng)橫向杯(bei)形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋。


5. 冷卻(que)裂紋(wen)


  毛管(guan)軋(ya)制完(wan)成之后(hou),若冷卻(que)不(bu)均勻,便因(yin)內應力而(er)造成冷卻(que)裂(lie)紋。典型的冷卻(que)裂(lie)紋呈縱向,往往很(hen)深且(qie)很(hen)長,雖然(ran)很(hen)易與裂(lie)紋混同,但冷卻(que)裂(lie)紋表面不(bu)顯(xian)示氧化現象。


6. 折疊


  不銹鋼(gang)管軋(ya)制(zhi)折(zhe)疊是金(jin)屬被(bei)重疊,即金(jin)屬間被(bei)緊(jin)緊(jin)擠壓在一起但仍未熔合(he)的(de)區域。毛管通過軋(ya)機時,擠出(chu)過多(duo)的(de)材(cai)料,如果緊(jin)接著進行滾壓,則凸瘤或翅形部(bu)位將被(bei)擠壓到坯料表(biao)(biao)面上,由于表(biao)(biao)面嚴(yan)重氧化,故不能與軋(ya)制(zhi)表(biao)(biao)面彌合(he),從而(er)形成折(zhe)疊。軋(ya)制(zhi)折(zhe)疊往往呈線性狀或稍有曲折(zhe),縱向,平行于制(zhi)件表(biao)(biao)面或與表(biao)(biao)面有小的(de)夾角。





  在熱處(chu)理、機械加(jia)工(gong)、鍍層和精加(jia)工(gong)作業中的(de)不連(lian)續,都屬于(yu)后續工(gong)序的(de)不連(lian)續。這類(lei)不連(lian)續的(de)代價極為昂貴,使(shi)前(qian)道工(gong)序完全作廢。


  后續工序(xu)中形成(cheng)的(de)缺陷位置及成(cheng)因(yin)見表1-3。


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1. 熱處理裂(lie)紋和淬火(huo)裂(lie)紋


  為了使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)獲得規定的硬度和金相組織,需要對鋼管(guan)進行熱(re)(re)處(chu)理(li)。在(zai)實施這(zhe)種作業時,金屬(shu)在(zai)受控條件下(xia)加(jia)熱(re)(re)和冷卻(que)。然而(er),在(zai)某(mou)些情(qing)況下(xia),當這(zhe)種處(chu)理(li)產生的應力超過材料(liao)的抗(kang)拉強(qiang)度時,便形成裂紋。與此相似,若部件被(bei)加(jia)熱(re)(re)到很高溫度,然后(在(zai)空氣(qi)、油或水(shui)中)急(ji)冷,則(ze)可能產生淬火裂紋。


  淬(cui)火(huo)裂(lie)紋作(zuo)為應力集中之處(chu),能成為疲勞裂(lie)紋的來源(yuan)和擴展點,而(er)且也可能成為過載失效的起(qi)始點。某些淬(cui)火(huo)作(zuo)業嚴重失誤時,可使(shi)部件在(zai)處(chu)理時就爆裂(lie)。


  熱(re)(re)處(chu)(chu)理裂(lie)紋(wen)(wen)和淬(cui)火裂(lie)紋(wen)(wen),通常(chang)易產生(sheng)于截面(mian)薄(bo)的部位(wei)或材(cai)(cai)料厚度變化之處(chu)(chu),如轉角、臺階、槽,這是由于這些區(qu)域(yu)冷卻較快(kuai)因而首先相變。熱(re)(re)處(chu)(chu)理或淬(cui)火作業時,材(cai)(cai)料的運(yun)動被約束,也會影(ying)響裂(lie)紋(wen)(wen)位(wei)置。熱(re)(re)處(chu)(chu)理裂(lie)紋(wen)(wen)或淬(cui)火裂(lie)紋(wen)(wen)是典型(xing)的呈分叉狀的表面(mian)指(zhi)示,在試件上隨機地呈任(ren)何方向。


2. 機加(jia)工撕裂


  鈍的(de)機加(jia)(jia)工刀具(ju)切(qie)削不銹鋼管時,或(huo)多或(huo)少地(di)會(hui)使鋼管表(biao)面(mian)(mian)產生(sheng)粗糙(cao)不平的(de)劃(hua)痕,這是由于鋼管加(jia)(jia)工表(biao)面(mian)(mian)被(bei)硬化所致(zhi),而(er)硬化度取決于切(qie)削量的(de)大(da)小、刀具(ju)和鋼管的(de)材料。


  粗加工(gong)時過(guo)深的(de)切削紋路(lu)和殘留(liu)刀痕,具(ju)有增大應(ying)力(li)的(de)作(zuo)用,會促使部件過(guo)早失效(xiao)。機加工(gong)撕(si)裂雖(sui)然檢測較難(nan),但必須精確、細致(zhi)地(di)加以檢出和判別。


3. 鍍層裂(lie)紋


  鍍(du)層(ceng)在鋼管生(sheng)產(chan)中具(ju)有廣泛(fan)的(de)用途,如(ru)裝飾、防(fang)腐蝕、抗磨損和修整尺寸(cun)不足等(deng)。但是,特殊的(de)鍍(du)層(ceng)材料(liao)會(hui)產(chan)生(sheng)抗拉或(huo)壓縮(suo)的(de)殘余(yu)應力,如(ru)鉻層(ceng)、銅層(ceng)和鎳層(ceng)產(chan)生(sheng)的(de)抗拉應力,會(hui)降低部件的(de)疲勞強(qiang)度。當鍍(du)層(ceng)中滲(shen)(shen)入(ru)氫或(huo)者氫從熱鍍(du)層(ceng)材料(liao)滲(shen)(shen)入(ru)基體金(jin)屬時,便產(chan)生(sheng)鍍(du)層(ceng)裂紋。


  產生(sheng)或引發(fa)鍍層裂(lie)紋的機理是:材料(liao)硬度和殘余應力高,而在施鍍或酸洗作(zuo)業時吸收了(le)氫(qing)氣(qi),則更助長了(le)裂(lie)紋的形成。


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