根據不銹(xiu)鋼管生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷


  預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不(bu)銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了預制工序(xu)中形(xing)成的缺陷的位置及成因。


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1. 裂(lie)紋


  不(bu)銹(xiu)鋼坯(pi)加工時(shi),如(ru)氣(qi)孔、裂紋之類固有的(de)表(biao)(biao)面(mian)缺陷,經軋(ya)制(zhi)和拉拔(ba)后呈縱向分布(bu),此(ci)(ci)時(shi),軋(ya)制(zhi)作業的(de)材料表(biao)(biao)面(mian)便產(chan)生凹陷。由于(yu)這一缺陷的(de)圓滑過(guo)渡不(bu)佳或尺寸(cun)過(guo)大,因(yin)此(ci)(ci)可(ke)能以此(ci)(ci)為(wei)源頭,在成品和半成品不(bu)銹(xiu)鋼管上產(chan)生裂紋。


2. 分層(ceng)


 分層(ceng)是(shi)典型(xing)的、平行于鋼管表面的分離,它是(shi)氣孔、裂開的縮孔、非金(jin)屬夾(jia)雜物或裂紋(wen)等內(nei)部不連續在(zai)軋制過程中被延(yan)伸和壓扁而成(cheng)。分層(ceng)可以在(zai)表面或近表面,一(yi)般(ban)是(shi)扁平的,而且(qie)非常薄。


3. 發紋


  發(fa)紋主要(yao)出現在鋼管(guan)近表面,是由于軋(ya)制時將非金屬夾雜(za)物壓扁(bian)和拉長而(er)形成的。典型的發(fa)紋呈斷續(xu)的直線狀,與(yu)鋼管(guan)的軸線方向(xiang)平行。


4. 杯(bei)形裂(lie)紋


  杯形(xing)裂(lie)紋(wen)大都發生在(zai)擠(ji)壓或冷拔作業期間,是(shi)由(you)于(yu)金屬(shu)內部不能像表面一樣(yang)快(kuai)速形(xing)變,以致(zhi)產生內應力,從(cong)而導致(zhi)形(xing)成橫向杯形(xing)裂(lie)紋(wen)。


5. 冷(leng)卻裂紋


  毛管軋制完成之后,若冷卻(que)不(bu)(bu)均(jun)勻,便因(yin)內應力而造(zao)成冷卻(que)裂(lie)紋。典(dian)型的冷卻(que)裂(lie)紋呈縱向,往(wang)往(wang)很(hen)深且很(hen)長,雖然(ran)很(hen)易與裂(lie)紋混同,但冷卻(que)裂(lie)紋表面不(bu)(bu)顯示氧化現(xian)象。


6. 折疊


  不銹鋼管(guan)軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)(zhe)疊(die)(die)是(shi)金(jin)屬被重疊(die)(die),即金(jin)屬間被緊緊擠(ji)壓(ya)在(zai)一起但(dan)仍未熔(rong)合(he)(he)的區域。毛管(guan)通過(guo)軋(ya)機時,擠(ji)出過(guo)多的材料,如果緊接(jie)著進(jin)行(xing)滾(gun)壓(ya),則凸(tu)瘤或翅形部(bu)位將(jiang)被擠(ji)壓(ya)到坯料表面上(shang),由于表面嚴重氧化,故不能與(yu)軋(ya)制(zhi)表面彌合(he)(he),從而形成折(zhe)(zhe)(zhe)疊(die)(die)。軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)(zhe)疊(die)(die)往(wang)往(wang)呈線性狀(zhuang)或稍有曲折(zhe)(zhe)(zhe),縱向,平(ping)行(xing)于制(zhi)件表面或與(yu)表面有小的夾角(jiao)。





  在熱處(chu)理、機(ji)械加工(gong)、鍍層和(he)精加工(gong)作業中的不連續,都屬于后續工(gong)序的不連續。這類不連續的代價極為昂貴,使前道工(gong)序完(wan)全(quan)作廢。


  后(hou)續(xu)工序中形(xing)成的缺陷位置及成因見表1-3。


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1. 熱處理(li)裂(lie)紋和(he)淬(cui)火裂(lie)紋


  為了使不銹鋼管獲得規(gui)定的(de)硬度(du)和金(jin)(jin)相(xiang)組織,需(xu)要對鋼管進行熱處理(li)。在(zai)實施這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)作業時(shi),金(jin)(jin)屬在(zai)受(shou)控(kong)條件下加熱和冷(leng)卻。然而,在(zai)某(mou)些情(qing)況下,當這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)處理(li)產生的(de)應力(li)超過材(cai)料的(de)抗拉強度(du)時(shi),便形成裂紋(wen)。與此相(xiang)似,若(ruo)部件被加熱到很高溫度(du),然后(在(zai)空氣、油或水中)急(ji)冷(leng),則可能產生淬火裂紋(wen)。


  淬火裂紋作為(wei)應力集中之處,能(neng)成為(wei)疲(pi)勞裂紋的(de)來源和擴(kuo)展(zhan)點(dian),而且也可(ke)能(neng)成為(wei)過載失(shi)效的(de)起始點(dian)。某些淬火作業嚴重失(shi)誤時,可(ke)使部(bu)件在處理時就爆裂。


  熱處(chu)理(li)裂紋和淬火裂紋,通常易(yi)產生于截面薄的(de)部位或材料厚度(du)變化之處(chu),如(ru)轉(zhuan)角、臺階、槽(cao),這是由于這些區域冷卻較(jiao)快因而首先相變。熱處(chu)理(li)或淬火作業時,材料的(de)運動被(bei)約束,也會影響裂紋位置。熱處(chu)理(li)裂紋或淬火裂紋是典(dian)型的(de)呈分叉(cha)狀的(de)表面指示,在試件(jian)上隨機地呈任何(he)方向。


2. 機加工撕(si)裂


  鈍的機加工(gong)刀具切削(xue)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)時(shi),或多(duo)或少地會使鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表面產生(sheng)粗糙(cao)不平的劃痕,這是(shi)由于鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)加工(gong)表面被硬化所致,而硬化度(du)取決于切削(xue)量的大小、刀具和鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的材料。


  粗加(jia)工(gong)時過(guo)深的切削紋路(lu)和殘留刀痕,具有增(zeng)大應(ying)力的作用,會(hui)促使部件過(guo)早失效(xiao)。機加(jia)工(gong)撕裂雖然檢測較(jiao)難,但必須精(jing)確(que)、細致地(di)加(jia)以檢出(chu)和判別。


3. 鍍層裂紋


  鍍層(ceng)(ceng)在鋼管(guan)生(sheng)產中具有廣泛的用途,如(ru)(ru)裝飾、防腐蝕、抗磨(mo)損和修整(zheng)尺寸不足等。但是,特(te)殊的鍍層(ceng)(ceng)材料(liao)會產生(sheng)抗拉或壓縮(suo)的殘余(yu)應(ying)(ying)力,如(ru)(ru)鉻(ge)層(ceng)(ceng)、銅層(ceng)(ceng)和鎳(nie)層(ceng)(ceng)產生(sheng)的抗拉應(ying)(ying)力,會降低部件的疲勞強度。當鍍層(ceng)(ceng)中滲入(ru)氫或者氫從(cong)熱(re)鍍層(ceng)(ceng)材料(liao)滲入(ru)基體金屬時(shi),便產生(sheng)鍍層(ceng)(ceng)裂紋。


  產生或(huo)引發(fa)鍍(du)層裂(lie)紋的(de)機理是:材料硬(ying)度(du)和殘余應力高,而在施鍍(du)或(huo)酸洗作業時吸收(shou)了氫氣,則(ze)更助(zhu)長了裂(lie)紋的(de)形(xing)成。


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