20 # pipa d'acciaio senza saldatura hè a qualità di materiale specificata in GB3087-2008 "Tubi d'acciaio senza saldatura per caldaie à bassa è media pressione". Hè un tubu d'acciaio senza saldatura d'acciaio strutturale di carboniu di alta qualità adattatu per a fabricazione di diverse caldaie à bassa è media pressione. Hè un materiale di pipa d'acciaio cumuni è di grande volume. Quandu un fabricatore di l'equipaggiu di caldaia fabricava un intestazione di reheater à bassa temperatura, hè statu truvatu chì ci sò serii difetti di crack trasversali nantu à a superficia interna di decine di giunti di pipa. U materiale di unione di pipa era 20 acciaio cù una specificazione di Φ57mm × 5mm. Avemu inspeccionatu a pipa d'acciaio cracked è realizatu una seria di teste per riproduce u difettu è scopre a causa di a crack trasversale.

1. Analisi di funziunalità Crack
Crack morphology: Si pò vede chì ci sò parechje crack trasversali distribuiti longu a direzzione longitudinale di a pipa d'acciaio. I cracks sò disposti bè. Ogni crack hà una caratteristica ondulata, cù una ligera deflessione in a direzzione longitudinale è senza scratch longitudinal. Ci hè un certu angolo di deviazione trà u crack è a superficia di a pipa d'acciaio è una certa larghezza. Ci sò ossidi è decarburization à u latu di u crack. U fondu hè blunt è ùn ci hè micca signu di espansione. A struttura di a matrice hè nurmale ferrite + perlita, chì hè distribuitu in una banda è hà una grana di granu di 8. A causa di a crepa hè ligata à l'attrito trà u muru internu di a pipa d'acciaio è u moldu internu durante a pruduzzione di a matrice. pipa d'acciaio.

Sicondu e caratteristiche morfologiche macroscòpichi è microscòpichi di u crack, pò esse inferitu chì a crack hè stata generata prima di u trattamentu termale finali di a pipa d'acciaio. U tubu d'acciaio usa una billetta di tubu tondu Φ90mm. I prucessi principali di furmazione chì hè sottumessu sò perforazione calda, laminazione calda è riduzzione di diametru, è dui disegni friddi. U prucessu specifichi hè chì a billetta di tubu tondu Φ90mm hè rotolata in un tubu russu Φ93mm × 5.8mm, è poi laminata in caldu è ridutta à Φ72mm × 6.2mm. Dopu à a decapata è a lubricazione, u primu disegnu friddu hè realizatu. A specificazione dopu à u disegnu friddu hè Φ65mm × 5.5mm. Dopu à l'annealing intermediate, a decapturazione è a lubricazione, u sicondu disegnu friddu hè realizatu. A specificazione dopu à u disegnu friddu hè Φ57mm × 5mm.

Sicondu l'analisi di u prucessu di pruduzzione, i fatturi chì affettanu l'attrito trà u muru internu di a pipa d'acciaio è a fustella interna sò principarmenti a qualità di lubricazione è sò ancu ligati à a plasticità di a pipa d'acciaio. Sè a plasticità di u pipa azzaru hè poviru, a pussibilità di drawing cracks vi cresce assai, è a plasticità poviru hè liata à u stress ntirmediu sollievu annealing trattamentu calori. Basatu nantu à questu, hè inferitu chì i cracke ponu esse generati in u prucessu di disegnu à friddu. Inoltre, perchè i cracks ùn sò micca aperti in una larga misura è ùn ci hè micca un signu evidenti di espansione, significa chì i cracks ùn anu micca sperimentatu l'influenza di a deformazione di u disegnu secundariu dopu chì sò furmati, per quessa, hè più inferitu chì u più prubabile. tempu per i cracks à esse generatu deve esse u sicondu prucessu di drawing friddu. I fatturi chì influenze più prubabilmente sò a lubricazione povera è / o l'anneling di sollievu di stress poveru.

Per determinà a causa di i cracks, i testi di ripruduzzione di crack sò stati realizati in cuuperazione cù i pruduttori di tubi d'acciaio. Basatu nantu à l'analisi sopra, sò stati realizati i seguenti testi: In a cundizione chì i prucessi di riduzzione di u diametru di perforazione è di laminazione à caldu restanu invariati, a lubricazione è / o e cundizioni di trattamentu termicu di ricottura di sollievu di stress sò cambiate, è i tubi d'acciaio tirati sò inspeccionati per pruvate à ripruduce i stessi difetti.

2. Pianu di prova
Nove piani di prova sò pruposti cambiendu u prucessu di lubricazione è i paràmetri di u prucessu di annealing. Frà elli, u tempu normale di fosfatazione è di lubricazione hè di 40 minuti, u requisitu di temperatura di recuttura di sollievu di stress intermedi normale hè di 830 ℃, è u requisitu di tempu d'insulazione normale hè di 20 minuti. U prucessu di prova usa una unità di trafila à freddo 30t è un furnace di trattamentu termicu di fondu à rulli.

3. Test risultati
Attraversu l'ispezione di i tubi d'acciaio pruduciutu da i schemi di sopra 9, hè statu truvatu chì, eccettu per i schemi 3, 4, 5 è 6, altri schemi tutti avianu scuzzulate o cracks trasversali à varii gradi. Frà elli, u schema 1 hà avutu un passu annular; schemi 2 è 8 avianu cracks trasversali, è a morfologia di crack era assai simili à quella chì si trova in a pruduzzione; i schemi 7 è 9 anu scuzzulatu, ma ùn si trovanu micca fissure trasversali.

4. Analisi è discussione
Attraversu una seria di teste, hè statu verificatu cumplettamente chì a lubricazione è l'anneling di sollievu di stress intermediu durante u prucessu di trafila à freddo di i tubi d'acciaio anu un impattu vitale nantu à a qualità di i tubi d'acciaio finiti. In particulare, i schemi 2 è 8 ripruducenu i stessi difetti nantu à u muru internu di a pipa d'acciaio truvata in a pruduzzione sopra.

Scheme 1 hè di realizà u primu disegnu friddu nantu à u tubu madre di diametru ridottu laminatu à caldu senza eseguisce u prucessu di fosfatazione è lubricazione. A causa di a mancanza di lubricazione, a carica necessaria durante u prucessu di disegnu friddu hà righjuntu a carica massima di a macchina di disegnu friddu. U prucessu di disegnu friddu hè assai laboriosu. U scuzzulu di u tubu di l'acciaio è l'attrito cù u muffa causanu passi evidenti nantu à u muru internu di u tubu, chì indicanu chì quandu a plasticità di u tubu mamma hè bona, ancu s'è u disegnu unlubricated hà un effettu avversu, ùn hè micca faciule di causà. crepe trasversali. In u Scheme 2, a pipa d'acciaio cù fosfatazione è lubrificazione povera hè continuamente trafilata à friddu senza l'anneling di sollievu di stress intermediu, risultatu in cracks trasversali simili. In ogni casu, in u Scheme 3, ùn sò micca stati trovati difetti in u disegnu friddu cuntinuu di a pipa d'acciaio cù una bona fosfatazione è lubricazione senza annealing di sollievu di stress intermediu, chì indica preliminarmente chì a lubricazione povira hè a causa principale di cracks trasversali. Schemes 4 à 6 sò à canciari lu prucessu di trattamentu termichi, mentri assicurendu una bona lubrication, è ùn ci hè micca difetti di drawing accadutu cum'è u risultatu, chì indicanu chì l'annealing di sollievu di stress intermediate ùn hè micca u fattore dominante chì porta à l'occurrence di crack trasversali. I schemi da 7 à 9 cambianu u prucessu di trattamentu di u calore mentre accurtà u tempu di fosfatazione è di lubricazione da a mità. In u risultatu, i tubi d'acciaio di Schemes 7 è 9 anu linee di scuzzulate, è Scheme 8 produce cracks trasversali simili.

L'analisi comparativa di sopra mostra chì i cracks trasversali saranu in i dui casi di lubricazione povira + senza annealing intermediate è lubricazione povira + temperatura di recuttura intermedia bassa. In i casi di lubricazione poveru + bona annealing intermediate, bona lubrication + senza annealing intermediate, è bona lubrication + bassa temperatura intermediata annealing, anche se i difetti di a linea di scuzzulate, i cracks trasversali ùn saranu micca nantu à u muru internu di u tubu d'acciaio. A lubricazione poveru hè a causa principale di crack trasversali, è l'anneling di sollievu di stress intermediu poviru hè a causa ausiliaria.

Siccomu a tensione di trafila di a pipa d'acciaio hè proporzionale à a forza di attritu, una lubricazione povera portarà à un aumentu di a forza di tiratura è à una diminuzione di a freccia di tiratura. A vitezza hè bassu quandu a pipa d'acciaio hè prima tirata. Se a vitezza hè più bassu di un certu valore, vale à dì, ghjunghje à u puntu di bifurcazione, u mandrinu pruducia una vibrazione autoexcitata, risultatu in linee di tremore. In u casu di lubricazione insufficiente, l'attrito assiale trà a superficia (in particulare a superficia interna) di u metale è u fustu durante u disegnu hè assai aumentatu, risultatu in l'indurimentu di u travagliu. Se a temperatura di u trattamentu termicu di l'annullamentu di u sollievu di u stress sussegwente di u tubu d'acciaio hè insufficiente (cum'è circa 630 ℃ stabilitu in a prova) o micca annealing, hè facilitu per causà crepe di a superficia.

Sicondu i calculi teorichi (a temperatura di recristallizazione più bassu ≈ 0,4 × 1350 ℃), a temperatura di recristallizazione di l'azzaru 20 # hè di circa 610 ℃. Sè a temperatura di annealing hè vicinu à a temperatura di recristallizazione, u tubu di l'acciaio ùn riesce à ricristalizà cumplettamente, è l'indurimentu di u travagliu ùn hè micca eliminatu, risultatu in una povira plasticità di materiale, u flussu di metalli hè bluccatu durante l'attrito, è i strati interni è esterni di metalli sò severamente. deformatu in modu irregolare, generendu cusì un grande stress assiale supplementu. In u risultatu, u stress assiale di u metale di a superficia interna di a pipa d'acciaio supera u so limitu, generà cusì cracks.

5. Cunclusioni
A generazione di crack trasversali nantu à u muru internu di una pipa d'acciaio senza saldatura 20 # hè causata da l'effettu cumminatu di una lubricazione povira durante u trattu è un trattamentu termale di recuttura di sollievu di stress intermediu insufficiente (o senza annealing). Frà elli, a lubricazione povira hè a causa principale, è l'anneling di sollievu di stress intermediu poviru (o senza annealing) hè a causa ausiliaria. Per evità difetti simili, i pruduttori duveranu dumandà à l'operatori di l'attellu chì seguitanu strettamente e regulazioni tecniche pertinenti di u prucessu di lubrificazione è di trattamentu termicu in a produzzione. Inoltre, postu chì u furnace di annealing cuntinuu di u roller-bottom hè un furnace annealing cuntinuu, ancu s'ellu hè convenientu è rapidu per carricà è scaricate, hè difficiule di cuntrullà a temperatura è a velocità di i materiali di diverse specificazioni è dimensioni in u furnace. S'ellu ùn hè micca strettamente implementatu secondu a regulazione, hè faciule per causà una temperatura di annealing irregolare o un tempu troppu cortu, risultatu in una recristalizazione insufficiente, chì porta à difetti in a pruduzzione successiva. Per quessa, i pruduttori chì utilizanu forni di ricottura cuntinuu à rulli per u trattamentu termale duveranu cuntrullà e diverse esigenze è e operazioni reali di trattamentu termale.