Ang 20# seamless steel pipe ay ang materyal na grade na tinukoy sa GB3087-2008 "Seamless steel pipe para sa low and medium pressure boiler". Ito ay isang mataas na kalidad na carbon structural steel seamless steel pipe na angkop para sa paggawa ng iba't ibang low-pressure at medium-pressure boiler. Ito ay isang pangkaraniwan at malaking dami ng materyal na bakal na tubo. Nang ang isang tagagawa ng kagamitan sa boiler ay gumagawa ng isang header na pampainit na may mababang temperatura, napag-alaman na may mga seryosong transverse crack na depekto sa panloob na ibabaw ng dose-dosenang mga kasukasuan ng tubo. Ang pipe joint material ay 20 steel na may specification na Φ57mm×5mm. Ininspeksyon namin ang basag na pipe ng bakal at nagsagawa ng isang serye ng mga pagsubok upang muling gawin ang depekto at malaman ang sanhi ng transverse crack.

1. Pagsusuri ng tampok na basag
Crack morphology: Makikita na maraming transverse crack na ipinamamahagi sa longitudinal na direksyon ng steel pipe. Ang mga bitak ay nakaayos nang maayos. Ang bawat crack ay may kulot na tampok, na may bahagyang pagpapalihis sa longhitudinal na direksyon at walang longhitudinal na mga gasgas. Mayroong isang tiyak na anggulo ng pagpapalihis sa pagitan ng crack at sa ibabaw ng pipe ng bakal at isang tiyak na lapad. May mga oxide at decarburization sa gilid ng crack. Ang ibaba ay mapurol at walang palatandaan ng pagpapalawak. Ang istraktura ng matrix ay normal na ferrite + pearlite, na ibinahagi sa isang banda at may laki ng butil na 8. Ang sanhi ng bitak ay nauugnay sa alitan sa pagitan ng panloob na dingding ng pipe ng bakal at ng panloob na amag sa panahon ng paggawa ng bakal na tubo.

Ayon sa macroscopic at microscopic morphological na katangian ng crack, maaaring mahinuha na ang crack ay nabuo bago ang huling heat treatment ng steel pipe. Gumagamit ang steel pipe ng Φ90mm round tube billet. Ang mga pangunahing proseso ng pagbuo nito ay ang mainit na pagbutas, mainit na rolling at pagbabawas ng diameter, at dalawang malamig na guhit. Ang partikular na proseso ay ang Φ90mm round tube billet ay ini-roll sa isang Φ93mm × 5.8mm rough tube, at pagkatapos ay mainit na pinagsama at nabawasan sa Φ72mm × 6.2mm. Pagkatapos ng pag-aatsara at pagpapadulas, ang unang malamig na pagguhit ay isinasagawa. Ang detalye pagkatapos ng malamig na pagguhit ay Φ65mm × 5.5mm. Pagkatapos ng intermediate annealing, pag-aatsara, at pagpapadulas, ang pangalawang malamig na pagguhit ay isinasagawa. Ang detalye pagkatapos ng malamig na pagguhit ay Φ57mm×5mm.

Ayon sa pagsusuri sa proseso ng produksyon, ang mga kadahilanan na nakakaapekto sa alitan sa pagitan ng panloob na dingding ng pipe ng bakal at ang panloob na mamatay ay pangunahin ang kalidad ng pagpapadulas at nauugnay din sa plasticity ng pipe ng bakal. Kung ang plasticity ng pipe ng bakal ay mahirap, ang posibilidad ng pagguhit ng mga bitak ay tataas nang malaki, at ang mahinang plasticity ay nauugnay sa intermediate stress relief annealing heat treatment. Batay dito, hinihinuha na ang mga bitak ay maaaring mabuo sa proseso ng malamig na pagguhit. Bilang karagdagan, dahil ang mga bitak ay hindi bukas sa isang malaking lawak at walang malinaw na senyales ng pagpapalawak, nangangahulugan ito na ang mga bitak ay hindi nakaranas ng impluwensya ng pangalawang pagguhit ng pagpapapangit pagkatapos na mabuo ang mga ito, kaya higit na mahihinuha na ang pinaka-malamang oras para sa mga bitak na mabuo ay dapat na ang pangalawang malamig na proseso ng pagguhit. Ang pinaka-malamang na nakakaimpluwensya sa mga kadahilanan ay ang mahinang pagpapadulas at/o mahinang pagsusubo ng stress.

Upang matukoy ang sanhi ng mga bitak, ang mga pagsubok sa pagpaparami ng crack ay isinagawa sa pakikipagtulungan sa mga tagagawa ng bakal na tubo. Batay sa pagsusuri sa itaas, ang mga sumusunod na pagsusuri ay isinagawa: Sa ilalim ng kundisyon na ang mga proseso ng pagbutas at pagbabawas ng hot rolling diameter ay mananatiling hindi nagbabago, ang mga kondisyon ng pagpapadulas at/o pampaluwag ng stress sa annealing heat treatment ay binago, at ang mga iginuhit na pipe ng bakal ay sinisiyasat upang subukang magparami ng parehong mga depekto.

2. Plano ng pagsubok
Siyam na plano sa pagsubok ay iminungkahi sa pamamagitan ng pagbabago ng proseso ng pagpapadulas at mga parameter ng proseso ng pagsusubo. Kabilang sa mga ito, ang normal na phosphating at lubrication time na kinakailangan ay 40min, ang normal na intermediate stress relief annealing temperature requirement ay 830℃, at ang normal na insulation time na kinakailangan ay 20min. Ang proseso ng pagsubok ay gumagamit ng isang 30t cold drawing unit at isang roller bottom heat treatment furnace.

3. Mga resulta ng pagsusulit
Sa pamamagitan ng inspeksyon ng mga bakal na tubo na ginawa ng nasa itaas 9 na mga scheme, napag-alaman na maliban sa mga scheme 3, 4, 5, at 6, ang iba pang mga scheme ay lahat ay may nanginginig o nakahalang na mga bitak sa iba't ibang antas. Kabilang sa mga ito, ang scheme 1 ay may annular na hakbang; ang mga scheme 2 at 8 ay may mga nakahalang na bitak, at ang morpolohiya ng crack ay halos kapareho ng matatagpuan sa produksyon; ang mga scheme 7 at 9 ay nanginginig, ngunit walang nakitang mga transverse crack.

4. Pagsusuri at talakayan
Sa pamamagitan ng isang serye ng mga pagsubok, ganap na napatunayan na ang pagpapadulas at intermediate stress relief annealing sa panahon ng malamig na proseso ng pagguhit ng mga bakal na tubo ay may mahalagang epekto sa kalidad ng mga natapos na bakal na tubo. Sa partikular, ang mga scheme 2 at 8 ay muling ginawa ang parehong mga depekto sa panloob na dingding ng pipe ng bakal na natagpuan sa produksyon sa itaas.

Ang Scheme 1 ay upang isagawa ang unang malamig na pagguhit sa hot-rolled reduced-diameter mother tube nang hindi isinasagawa ang proseso ng phosphating at lubrication. Dahil sa kakulangan ng pagpapadulas, ang pag-load na kinakailangan sa panahon ng proseso ng malamig na pagguhit ay umabot sa pinakamataas na pagkarga ng malamig na makina ng pagguhit. Ang proseso ng malamig na pagguhit ay napakahirap. Ang pag-alog ng bakal na tubo at ang alitan sa amag ay nagdudulot ng mga halatang hakbang sa panloob na dingding ng tubo, na nagpapahiwatig na kapag ang plasticity ng mother tube ay mabuti, kahit na ang unlubricated drawing ay may masamang epekto, hindi madaling maging sanhi. nakahalang mga bitak. Sa Scheme 2, ang steel pipe na may mahinang phosphating at lubrication ay patuloy na malamig na iginuhit nang walang intermediate stress relief annealing, na nagreresulta sa mga katulad na transverse crack. Gayunpaman, sa Scheme 3, walang nakitang mga depekto sa tuluy-tuloy na malamig na pagguhit ng steel pipe na may mahusay na phosphating at lubrication na walang intermediate stress relief annealing, na preliminarily na nagpapahiwatig na ang mahinang pagpapadulas ay ang pangunahing sanhi ng transverse crack. Ang mga scheme 4 hanggang 6 ay upang baguhin ang proseso ng paggamot sa init habang tinitiyak ang mahusay na pagpapadulas, at walang naganap na mga depekto sa pagguhit bilang isang resulta, na nagpapahiwatig na ang intermediate stress relief annealing ay hindi ang nangingibabaw na kadahilanan na humahantong sa paglitaw ng mga transverse crack. Binabago ng mga scheme 7 hanggang 9 ang proseso ng heat treatment habang pinapaikli ng kalahati ang oras ng phosphating at lubrication. Bilang resulta, ang mga bakal na tubo ng Schemes 7 at 9 ay may shake lines, at ang Scheme 8 ay gumagawa ng katulad na transverse crack.

Ipinapakita ng comparative analysis sa itaas na ang mga transverse crack ay magaganap sa parehong mga kaso ng mahinang pagpapadulas + walang intermediate annealing at mahinang lubrication + mababang intermediate annealing temperature. Sa mga kaso ng mahinang pagpapadulas + mahusay na intermediate annealing, mahusay na pagpapadulas + walang intermediate annealing, at mahusay na pagpapadulas + mababang intermediate na temperatura ng pagsusubo, kahit na ang mga depekto sa shake line ay magaganap, ang mga transverse crack ay hindi magaganap sa panloob na dingding ng pipe ng bakal. Ang mahinang pagpapadulas ay ang pangunahing sanhi ng mga transverse crack, at ang mahinang intermediate stress relief annealing ay ang pantulong na dahilan.

Dahil ang pagguhit ng stress ng pipe ng bakal ay proporsyonal sa puwersa ng friction, ang mahinang pagpapadulas ay hahantong sa pagtaas ng puwersa ng pagguhit at pagbaba sa rate ng pagguhit. Ang bilis ay mababa kapag ang bakal na tubo ay unang iginuhit. Kung ang bilis ay mas mababa kaysa sa isang tiyak na halaga, iyon ay, ito ay umabot sa bifurcation point, ang mandrel ay gagawa ng self-excited vibration, na nagreresulta sa mga linya ng pag-iling. Sa kaso ng hindi sapat na pagpapadulas, ang axial friction sa pagitan ng ibabaw (lalo na ang panloob na ibabaw) na metal at ang mamatay sa panahon ng pagguhit ay lubhang nadagdagan, na nagreresulta sa pagtigas ng trabaho. Kung ang kasunod na stress relief annealing heat treatment temperatura ng steel pipe ay hindi sapat (tulad ng tungkol sa 630 ℃ itinakda sa pagsubok) o walang pagsusubo, ito ay madaling maging sanhi ng mga bitak sa ibabaw.

Ayon sa teoretikal na mga kalkulasyon (ang pinakamababang temperatura ng recrystallization ≈ 0.4 × 1350 ℃), ang temperatura ng recrystallization ng 20# na bakal ay halos 610 ℃. Kung ang temperatura ng pagsusubo ay malapit sa temperatura ng recrystallization, ang pipe ng bakal ay hindi ganap na mag-recrystallize, at ang pagpapatigas ng trabaho ay hindi naalis, na nagreresulta sa mahinang plasticity ng materyal, ang daloy ng metal ay naharang sa panahon ng alitan, at ang panloob at panlabas na mga layer ng metal ay malubha. deformed unevenly, at sa gayon ay bumubuo ng isang malaking axial karagdagang stress. Bilang isang resulta, ang axial stress ng panloob na ibabaw na metal ng pipe ng bakal ay lumampas sa limitasyon nito, sa gayon ay bumubuo ng mga bitak.

5. Konklusyon
Ang pagbuo ng mga transverse crack sa panloob na dingding ng isang 20# seamless steel pipe ay sanhi ng pinagsamang epekto ng mahinang pagpapadulas sa panahon ng pagguhit at hindi sapat na intermediate stress relief annealing heat treatment (o walang annealing). Kabilang sa mga ito, ang mahinang pagpapadulas ang pangunahing dahilan, at ang mahinang intermediate na stress relief annealing (o walang annealing) ay ang pantulong na dahilan. Upang maiwasan ang mga katulad na depekto, dapat hilingin ng mga tagagawa ang mga operator ng pagawaan na mahigpit na sundin ang mga nauugnay na teknikal na regulasyon ng proseso ng pagpapadulas at paggamot sa init sa produksyon. Bilang karagdagan, dahil ang roller-bottom continuous annealing furnace ay isang tuluy-tuloy na annealing furnace, bagaman ito ay maginhawa at mabilis na i-load at i-unload, mahirap kontrolin ang temperatura at bilis ng mga materyales na may iba't ibang mga pagtutukoy at laki sa pugon. Kung hindi ito mahigpit na ipinatupad ayon sa mga regulasyon, madaling magdulot ng hindi pantay na temperatura ng pagsusubo o masyadong maikli ang oras, na nagreresulta sa hindi sapat na recrystallization, na humahantong sa mga depekto sa kasunod na produksyon. Samakatuwid, ang mga tagagawa na gumagamit ng roller-bottom na tuluy-tuloy na pagsusubo ng mga hurno para sa paggamot sa init ay dapat na kontrolin ang iba't ibang mga kinakailangan at aktwal na mga operasyon ng paggamot sa init.