20# સીમલેસ સ્ટીલ પાઇપ એ GB3087-2008 "નીચા અને મધ્યમ દબાણવાળા બોઈલર માટે સીમલેસ સ્ટીલ પાઈપો" માં નિર્દિષ્ટ કરેલ સામગ્રી ગ્રેડ છે. તે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલ સીમલેસ સ્ટીલ પાઇપ છે જે વિવિધ લો-પ્રેશર અને મિડિયમ-પ્રેશર બોઈલર બનાવવા માટે યોગ્ય છે. તે એક સામાન્ય અને મોટા જથ્થાની સ્ટીલ પાઇપ સામગ્રી છે. જ્યારે બોઈલર સાધનોના ઉત્પાદક નીચા-તાપમાનના રીહીટર હેડરનું ઉત્પાદન કરી રહ્યા હતા, ત્યારે એવું જણાયું હતું કે ડઝનેક પાઇપ સાંધાઓની આંતરિક સપાટી પર ગંભીર ટ્રાંસવર્સ ક્રેક ખામી હતી. પાઇપ સંયુક્ત સામગ્રી Φ57mm×5mmના સ્પષ્ટીકરણ સાથે 20 સ્ટીલની હતી. અમે તિરાડ સ્ટીલ પાઇપનું નિરીક્ષણ કર્યું અને ખામીને પુનઃઉત્પાદિત કરવા અને ટ્રાંસવર્સ ક્રેકનું કારણ શોધવા માટે શ્રેણીબદ્ધ પરીક્ષણો હાથ ધર્યા.

1. ક્રેક લક્ષણ વિશ્લેષણ
ક્રેક મોર્ફોલોજી: તે જોઈ શકાય છે કે સ્ટીલ પાઇપની રેખાંશ દિશા સાથે વિતરિત ઘણી ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સ છે. તિરાડો સરસ રીતે ગોઠવાયેલ છે. દરેક તિરાડમાં લહેરાતી વિશેષતા હોય છે, જેમાં રેખાંશ દિશામાં સહેજ વિચલન હોય છે અને કોઈ રેખાંશ સ્ક્રેચ નથી. તિરાડ અને સ્ટીલ પાઇપની સપાટી અને ચોક્કસ પહોળાઈ વચ્ચે ચોક્કસ વિચલન કોણ છે. ક્રેકની ધાર પર ઓક્સાઇડ અને ડીકાર્બ્યુરાઇઝેશન છે. તળિયું મંદ છે અને વિસ્તરણના કોઈ સંકેત નથી. મેટ્રિક્સનું માળખું સામાન્ય ફેરાઇટ + પર્લાઇટ છે, જે બેન્ડમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે અને તેનું અનાજનું કદ 8 છે. ક્રેકનું કારણ સ્ટીલ પાઇપની આંતરિક દિવાલ અને તેના ઉત્પાદન દરમિયાન આંતરિક મોલ્ડ વચ્ચેના ઘર્ષણ સાથે સંબંધિત છે. સ્ટીલ પાઇપ.

ક્રેકની મેક્રોસ્કોપિક અને માઇક્રોસ્કોપિક મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર, એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે સ્ટીલ પાઇપની અંતિમ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પહેલાં ક્રેક પેદા થઈ હતી. સ્ટીલ પાઇપ Φ90mm રાઉન્ડ ટ્યુબ બિલેટનો ઉપયોગ કરે છે. તે જે મુખ્ય રચના પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે તે ગરમ છિદ્રો, ગરમ રોલિંગ અને વ્યાસમાં ઘટાડો અને બે ઠંડા ચિત્રો છે. વિશિષ્ટ પ્રક્રિયા એ છે કે Φ90mm રાઉન્ડ ટ્યુબ બિલેટને Φ93mm×5.8mm રફ ટ્યુબમાં ફેરવવામાં આવે છે, અને પછી હોટ રોલ કરવામાં આવે છે અને તેને Φ72mm×6.2mm સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. અથાણાં અને લુબ્રિકેશન પછી, પ્રથમ કોલ્ડ ડ્રોઇંગ હાથ ધરવામાં આવે છે. કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પછી સ્પષ્ટીકરણ Φ65mm×5.5mm છે. મધ્યવર્તી એનેલીંગ, અથાણાં અને લ્યુબ્રિકેશન પછી, બીજું કોલ્ડ ડ્રોઇંગ હાથ ધરવામાં આવે છે. કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પછી સ્પષ્ટીકરણ Φ57mm×5mm છે.

ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના વિશ્લેષણ મુજબ, સ્ટીલ પાઇપની આંતરિક દિવાલ અને આંતરિક ડાઇ વચ્ચેના ઘર્ષણને અસર કરતા પરિબળો મુખ્યત્વે લ્યુબ્રિકેશનની ગુણવત્તા છે અને તે સ્ટીલ પાઇપની પ્લાસ્ટિસિટી સાથે પણ સંબંધિત છે. જો સ્ટીલ પાઇપની પ્લાસ્ટિસિટી નબળી હોય, તો તિરાડો દોરવાની શક્યતા ખૂબ વધી જાય છે, અને નબળી પ્લાસ્ટિસિટી મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલિંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ સાથે સંબંધિત છે. તેના આધારે, એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે કે કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પ્રક્રિયામાં તિરાડો પેદા થઈ શકે છે. વધુમાં, કારણ કે તિરાડો મોટા પ્રમાણમાં ખુલ્લી નથી અને વિસ્તરણના કોઈ સ્પષ્ટ સંકેતો નથી, તેનો અર્થ એ છે કે તિરાડો રચાયા પછી ગૌણ ચિત્રના વિરૂપતાનો પ્રભાવ અનુભવ્યો નથી, તેથી વધુ અનુમાન લગાવવામાં આવે છે કે મોટાભાગે તિરાડો પેદા થવાનો સમય બીજી કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પ્રક્રિયા હોવી જોઈએ. સૌથી વધુ અસર કરતા પરિબળો નબળા લુબ્રિકેશન અને/અથવા નબળા તણાવ રાહત એનિલિંગ છે.

તિરાડોનું કારણ નક્કી કરવા માટે, સ્ટીલ પાઇપ ઉત્પાદકોના સહયોગથી ક્રેક પ્રજનન પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. ઉપરોક્ત વિશ્લેષણના આધારે, નીચેના પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા: શરત હેઠળ કે છિદ્ર અને ગરમ રોલિંગ વ્યાસ ઘટાડવાની પ્રક્રિયાઓ યથાવત રહે છે, લ્યુબ્રિકેશન અને/અથવા તાણ રાહત એન્નીલિંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટની સ્થિતિ બદલાય છે, અને દોરેલા સ્ટીલ પાઈપોનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. સમાન ખામીઓનું પુનઃઉત્પાદન કરવાનો પ્રયાસ કરો.

2. ટેસ્ટ પ્લાન
લ્યુબ્રિકેશન પ્રક્રિયા અને એનેલીંગ પ્રક્રિયાના પરિમાણો બદલીને નવ પરીક્ષણ યોજનાઓ પ્રસ્તાવિત છે. તેમાંથી, સામાન્ય ફોસ્ફેટિંગ અને લ્યુબ્રિકેશન સમયની જરૂરિયાત 40 મિનિટ છે, સામાન્ય મધ્યવર્તી તણાવ રાહત એનિલિંગ તાપમાનની જરૂરિયાત 830℃ છે, અને સામાન્ય ઇન્સ્યુલેશન સમયની જરૂરિયાત 20 મિનિટ છે. પરીક્ષણ પ્રક્રિયા 30t કોલ્ડ ડ્રોઇંગ યુનિટ અને રોલર બોટમ હીટ ટ્રીટમેન્ટ ફર્નેસનો ઉપયોગ કરે છે.

3. પરીક્ષણ પરિણામો
ઉપરોક્ત 9 યોજનાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત સ્ટીલના પાઈપોના નિરીક્ષણ દ્વારા, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે સ્કીમ 3, 4, 5 અને 6 સિવાય, અન્ય તમામ યોજનાઓમાં વિવિધ અંશે ધ્રુજારી અથવા ત્રાંસી તિરાડો હતી. તેમાંથી, સ્કીમ 1 માં વલયાકાર પગલું હતું; સ્કીમ 2 અને 8 માં ટ્રાંસવર્સ તિરાડો હતી, અને ક્રેક મોર્ફોલોજી ઉત્પાદનમાં જોવા મળતી સમાન હતી; સ્કીમ 7 અને 9 હચમચી ગઈ હતી, પરંતુ કોઈ ટ્રાન્સવર્સ તિરાડો મળી ન હતી.

4. વિશ્લેષણ અને ચર્ચા
શ્રેણીબદ્ધ પરીક્ષણો દ્વારા, તે સંપૂર્ણ રીતે ચકાસવામાં આવ્યું હતું કે સ્ટીલ પાઈપોની કોલ્ડ ડ્રોઈંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન લ્યુબ્રિકેશન અને મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલિંગ ફિનિશ્ડ સ્ટીલ પાઈપોની ગુણવત્તા પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે. ખાસ કરીને, સ્કીમ્સ 2 અને 8 ઉપરોક્ત ઉત્પાદનમાં જોવા મળતા સ્ટીલ પાઇપની આંતરિક દિવાલ પર સમાન ખામીઓનું પુનઃઉત્પાદન કરે છે.

સ્કીમ 1 એ ફોસ્ફેટિંગ અને લ્યુબ્રિકેશન પ્રક્રિયા કર્યા વિના હોટ-રોલ્ડ રિડ્ડ-ડાયમીટરની મધર ટ્યુબ પર પ્રથમ કોલ્ડ ડ્રોઇંગ કરવાની છે. લ્યુબ્રિકેશનના અભાવને કારણે, કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન જરૂરી લોડ કોલ્ડ ડ્રોઇંગ મશીનના મહત્તમ લોડ સુધી પહોંચી ગયો છે. કોલ્ડ ડ્રોઇંગ પ્રક્રિયા ખૂબ કપરું છે. સ્ટીલની પાઇપના ધ્રુજારી અને મોલ્ડ સાથેના ઘર્ષણને કારણે ટ્યુબની આંતરિક દિવાલ પર સ્પષ્ટ પગથિયાં આવે છે, જે સૂચવે છે કે જ્યારે મધર ટ્યુબની પ્લાસ્ટિસિટી સારી હોય છે, તેમ છતાં અનલુબ્રિકેટેડ ડ્રોઇંગ પ્રતિકૂળ અસર કરે છે, તે સરળ નથી. ત્રાંસી તિરાડો. સ્કીમ 2 માં, નબળા ફોસ્ફેટિંગ અને લ્યુબ્રિકેશન સાથેની સ્ટીલની પાઇપ મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલિંગ વિના સતત ઠંડા દોરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે સમાન ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સ થાય છે. જો કે, સ્કીમ 3 માં, મધ્યવર્તી તણાવ રાહત એનલીંગ વિના સારી ફોસ્ફેટિંગ અને લ્યુબ્રિકેશન સાથે સ્ટીલ પાઇપના સતત કોલ્ડ ડ્રોઇંગમાં કોઈ ખામી જોવા મળી નથી, જે પ્રાથમિક રીતે સૂચવે છે કે નબળું લ્યુબ્રિકેશન ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સનું મુખ્ય કારણ છે. સ્કીમ 4 થી 6 સારી લ્યુબ્રિકેશન સુનિશ્ચિત કરતી વખતે હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાને બદલવાની છે, અને પરિણામે કોઈ ડ્રોઇંગ ખામી સર્જાઈ નથી, જે દર્શાવે છે કે મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલીંગ એ ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સની ઘટના તરફ દોરી જનાર પ્રબળ પરિબળ નથી. સ્કીમ 7 થી 9 હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયામાં ફેરફાર કરે છે જ્યારે ફોસ્ફેટિંગ અને લ્યુબ્રિકેશનનો સમય અડધો ઓછો કરે છે. પરિણામે, સ્કીમ 7 અને 9ની સ્ટીલ પાઈપોમાં શેક લાઈનો હોય છે, અને સ્કીમ 8 સમાન ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સ ઉત્પન્ન કરે છે.

ઉપરોક્ત તુલનાત્મક પૃથ્થકરણ દર્શાવે છે કે નબળા લુબ્રિકેશન + કોઈ મધ્યવર્તી એનેલીંગ અને નબળા લ્યુબ્રિકેશન + નીચા મધ્યવર્તી એનેલીંગ તાપમાનના બંને કિસ્સાઓમાં ટ્રાંસવર્સ ક્રેક થશે. નબળા લુબ્રિકેશન + સારી મધ્યવર્તી એનેલીંગ, સારી લ્યુબ્રિકેશન + કોઈ મધ્યવર્તી એનેલીંગ અને સારું લ્યુબ્રિકેશન + નીચા મધ્યવર્તી એનેલીંગ તાપમાનના કિસ્સામાં, જો કે શેક લાઇનની ખામીઓ થશે, સ્ટીલ પાઇપની આંતરિક દિવાલ પર ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સ થશે નહીં. નબળું લ્યુબ્રિકેશન ટ્રાંસવર્સ તિરાડોનું મુખ્ય કારણ છે, અને નબળી મધ્યવર્તી તણાવ રાહત એનિલિંગ એ સહાયક કારણ છે.

સ્ટીલ પાઇપનો ડ્રોઇંગ સ્ટ્રેસ ઘર્ષણ બળના પ્રમાણસર હોવાથી, નબળા લુબ્રિકેશન ડ્રોઇંગ ફોર્સમાં વધારો અને ડ્રોઇંગ રેટમાં ઘટાડો તરફ દોરી જશે. જ્યારે સ્ટીલ પાઇપ પ્રથમ દોરવામાં આવે છે ત્યારે ઝડપ ઓછી હોય છે. જો ગતિ ચોક્કસ મૂલ્ય કરતાં ઓછી હોય, એટલે કે, તે દ્વિભાજન બિંદુ સુધી પહોંચે છે, તો મેન્ડ્રેલ સ્વ-ઉત્તેજિત કંપન ઉત્પન્ન કરશે, પરિણામે શેક લાઇન્સ થશે. અપર્યાપ્ત લ્યુબ્રિકેશનના કિસ્સામાં, ડ્રોઇંગ દરમિયાન સપાટી (ખાસ કરીને આંતરિક સપાટી) મેટલ અને ડાઇ વચ્ચેનું અક્ષીય ઘર્ષણ ખૂબ વધી જાય છે, પરિણામે કામ સખત થાય છે. જો સ્ટીલ પાઈપનું અનુગામી તાણ રાહત એનલીંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ તાપમાન અપૂરતું હોય (જેમ કે ટેસ્ટમાં લગભગ 630℃ સેટ કરેલ હોય) અથવા એનેલીંગ ન હોય, તો સપાટી પર તિરાડો ઉભી કરવી સરળ છે.

સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ અનુસાર (સૌથી નીચું પુનઃસ્થાપન તાપમાન ≈ 0.4×1350℃), 20# સ્ટીલનું પુનઃસ્થાપન તાપમાન લગભગ 610℃ છે. જો એનિલિંગ તાપમાન પુનઃસ્થાપન તાપમાનની નજીક હોય, તો સ્ટીલ પાઇપ સંપૂર્ણપણે પુનઃસ્થાપિત કરવામાં નિષ્ફળ જાય છે, અને કામની સખ્તાઇ દૂર થતી નથી, પરિણામે નબળી સામગ્રીની પ્લાસ્ટિસિટી થાય છે, ઘર્ષણ દરમિયાન ધાતુનો પ્રવાહ અવરોધિત થાય છે, અને ધાતુના આંતરિક અને બાહ્ય સ્તરો ગંભીર રીતે ધસી જાય છે. અસમાન રીતે વિકૃત, ત્યાં એક વિશાળ અક્ષીય વધારાના તણાવ પેદા કરે છે. પરિણામે, સ્ટીલ પાઇપની આંતરિક સપાટીની ધાતુનો અક્ષીય તાણ તેની મર્યાદા કરતાં વધી જાય છે, જેનાથી તિરાડો ઉત્પન્ન થાય છે.

5. નિષ્કર્ષ
20# સીમલેસ સ્ટીલ પાઇપની અંદરની દિવાલ પર ટ્રાંસવર્સ ક્રેક્સનું નિર્માણ ડ્રોઇંગ દરમિયાન નબળા લ્યુબ્રિકેશન અને અપૂરતી મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલિંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ (અથવા એનિલિંગ નહીં)ની સંયુક્ત અસરને કારણે થાય છે. તેમાંથી, નબળું લુબ્રિકેશન મુખ્ય કારણ છે, અને નબળી મધ્યવર્તી તાણ રાહત એનિલિંગ (અથવા કોઈ એનિલિંગ નહીં) એ સહાયક કારણ છે. સમાન ખામીઓને ટાળવા માટે, ઉત્પાદકોએ વર્કશોપ ઓપરેટરોને ઉત્પાદનમાં લ્યુબ્રિકેશન અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાના સંબંધિત તકનીકી નિયમોનું સખતપણે પાલન કરવું જોઈએ. વધુમાં, રોલર-બોટમ સતત એનિલિંગ ફર્નેસ એ સતત એનિલિંગ ફર્નેસ હોવાથી, તે લોડ અને અનલોડ કરવા માટે અનુકૂળ અને ઝડપી હોવા છતાં, ભઠ્ઠીમાં વિવિધ વિશિષ્ટતાઓ અને કદની સામગ્રીના તાપમાન અને ઝડપને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ છે. જો તે નિયમો અનુસાર સખત રીતે અમલમાં ન આવે તો, અસમાન એનિલિંગ તાપમાન અથવા ખૂબ ટૂંકા સમયનું કારણ બને છે, પરિણામે અપૂરતું પુનઃસ્થાપન થાય છે, જે અનુગામી ઉત્પાદનમાં ખામી તરફ દોરી જાય છે. તેથી, ઉત્પાદકો કે જેઓ હીટ ટ્રીટમેન્ટ માટે રોલર-બોટમ સતત એનેલીંગ ફર્નેસનો ઉપયોગ કરે છે, તેઓએ હીટ ટ્રીટમેન્ટની વિવિધ જરૂરિયાતો અને વાસ્તવિક કામગીરીને નિયંત્રિત કરવી જોઈએ.