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無縫鋼管缺陷_無縫鋼管管坯的表面質量缺陷_裂紋產生原因及防治措施

   2019-10-21 和平5
核心提示:管坯表面裂紋在加熱過程中會發生嚴重氧化,經過軋制后,裂紋處常伴有氧化質點、脫碳現象,裂紋中間存在氧化亞鐵,裂紋根部比較圓滑。此現象是生產現場判定無縫鋼管表面裂紋是因為管坯帶來的,還是在軋制過程中產生的重要依據之一。
       無縫鋼管生產中連鑄圓管坯產生縱裂紋的原因可歸納為以下幾個方面。

(1)水口和結晶器不對中而產生的偏流對管坯凝固坯殼的沖刷。

(2)保護渣熔化性能不良,液渣層過厚或過薄,導致渣膜厚薄不均,使管坯局部凝固殼過薄。當液渣層<10mm時.管坯的表面縱裂紋明顯增多。

(3)結晶器液面波動。當液面波動>±10mm時,管坯的表面縱裂紋發生率為30%左右。

(4)鋼中P+S含量。鋼中S>0.02%, P>0.017%時,鋼的高溫強度和塑性明顯降低,管坯表面發生縱裂紋的趨勢增大。

(5)鋼中C在0.12%-0.17%時,管坯表面發生縱裂紋的傾向增加。


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       防止連鑄圓管坯產生表面縱裂紋的措施主要有以下方面。

(1)保證水口和結晶器對中。

(2)結晶器液面波動要穩定在±l0mm以內。

(3)確保合適的浸人式水口插入深度。

(4)采用合適的結晶器錐度。

(5)結晶器與二次冷卻區上部對弧要準。

(6)選擇性能優異的保護渣。

(7)采用熱頂結晶器。

連鑄圓管坯橫裂紋位于鑄坯內弧表面振痕的波谷處,通常是隱藏看不見的。橫裂紋產生的原因大休包括以下方面。

(1)振痕太深是連鑄圓管坯橫裂紋的發源地。

(2)鋼中Al, Nb含量增加,促使質點(AIN)在晶界沉淀.誘發連鑄圓管坯橫裂紋產生。

(3)連鑄圓管坯在脆性溫度900-700℃時矯直。

(4)二次冷卻強度太大。

防止連鑄圓管坯產生表面橫裂紋的方法如下。

(1)結晶器采用高頻率、小振幅以減小鑄坯內弧表面的振痕深度。

(2)二次冷卻區采用平穩的弱冷卻制度,以確保矯直時連鑄圓管坯的表面溫度大于900℃,

(3)保持結晶器的液面穩定。

(4)采用潤滑性能良好、粘度較低的保護渣。
 

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連鑄圓管坯的表面網狀裂紋,只有在管坯酸洗之后才能發現。其產生原因如下。

(1)高溫鑄坯吸收了結晶器的銅,而銅變成液體之后再沿奧氏體晶界滲透。

(2)連鑄圓管坯表面鐵的選擇性氧化,使鋼中殘余元素(如Cu, Sn等)殘留在管坯表面并沿晶界滲透而形成裂紋。

防止連鑄圓管坯產生表面網狀裂紋的方法如下。

(1)結晶器表面鍍Cr或Ni以增加其表面硬度。

(2)采用合適的二冷水量。

(3)控制鋼中的殘余元素,如Cu<0.2%。

(4)控制Mn/S值,保證Mn/S>40。

除上述的管坯表面裂紋之外,連鑄圓管坯的表面還存在一種非常有規律的表面水割裂紋(水平連鑄圓管坯相對較嚴重),這種裂紋一般較淺,不會對鋼管的表面質量帶來嚴重的不利影響。

一般認為,當管坯的表面裂紋深度不超過0.5mm(此值與管坯尺寸的大小有關)時,管坯在加熱過程中此裂紋會被氧化掉,不會造成鋼管表面缺陷。但是當管坯表面裂紋超過0.5mm時,管坯經軋制后,其裂紋會擴展且形態各異。如果管坯的表面裂紋與管坯軸線平行(這種裂紋在連鑄圓管坯上可見),那么穿孔后的毛管表面會出現螺旋狀外折。

管坯表面裂紋在加熱過程中會發生嚴重氧化,經過軋制后,裂紋處常伴有氧化質點、脫碳現象,裂紋中間存在氧化亞鐵,裂紋根部比較圓滑。此現象是生產現場判定無縫鋼管表面裂紋是因為管坯帶來的,還是在軋制過程中產生的重要依據之一。

 

 
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