在無縫鋼管的生產中,管坯加熱速度的大小與管坯加熱裂紋的產生密切相關。當管坯人爐后,若加熱爐的爐溫太高或管坯在加熱爐中加熱的速度太快時,則管坯容易產生加熱裂紋。
管坯產生加熱裂紋的主要原因是:當管坯表面的溫度升高時,管坯內部的金屬與表面的屬產生了溫差,導致金屬熱膨脹不一致而產生熱應力,一旦此熱應力超過材料的斷裂許用應力,管坯就會產生加熱裂紋。一般來講,根據鋼的特性,管坯在低溫階段快速加熱時,產生加熱裂紋的可能性較大;而當管坯溫度達到一定值之后,加熱速度對管坯產生加熱裂紋的影響并不明顯。加熱裂紋既可能存在于管坯的表面,也可能存在于管坯的內部,當帶有加熱裂紋的管坯進行穿孔時,容易在毛管的內、外表面形成裂紋或折疊。為了減少管坯的加熱裂紋,當管坯進人加熱爐后尚處于低溫時,應采用較低的加熱速度,隨著管坯溫度的升高,鋼的導熱性能會提高,加熱速度便可以隨之提高。
合金鋼的導熱系數較碳鋼低,因而合金無縫鋼管坯產生加熱裂紋的傾向性更大,為此,應降低合金鋼管坯的加熱速度。當高合金鋼、不銹鋼管坯在環形爐內加熱時,常常采用“空爐底”法,即將爐底空出一段距離,使存放管坯的爐底溫度降低到某一溫度(700℃)以下;然后再將管坯人爐加熱,此時,當管坯與較低溫度的爐底接觸時,管坯與爐底相接觸的表面不至于因加熱速度太快而產生加熱裂紋。
管坯加熱裂紋還與管坯的直徑大小有關。管坯的直徑越大,則在相同的加熱速度條件下,管坯產生加熱裂紋的傾向性增大。因此,當加熱大直徑的管坯時,在管坯尚處于較低溫度階段。最好采用較低的加熱速度。