根據不(bu)銹鋼管(guan)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;不銹(xiu)鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了預制(zhi)工序(xu)中形(xing)成(cheng)的(de)缺陷的(de)位置及成(cheng)因。


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1. 裂紋


  不銹鋼坯加工(gong)時(shi),如氣孔、裂紋(wen)(wen)之類固有的(de)表面缺陷,經軋(ya)制和拉拔后呈(cheng)縱向分(fen)布,此時(shi),軋(ya)制作業的(de)材料表面便產生凹陷。由于這一(yi)缺陷的(de)圓滑過渡不佳或尺寸過大,因此可能以此為源(yuan)頭,在成品和半成品不銹鋼管(guan)上產生裂紋(wen)(wen)。


2. 分層


 分(fen)(fen)層是典型(xing)的、平(ping)行于鋼管表面的分(fen)(fen)離,它(ta)是氣(qi)孔(kong)、裂開的縮孔(kong)、非金屬夾雜物或裂紋等(deng)內部不連續在(zai)軋(ya)制過程(cheng)中被延伸和壓(ya)扁(bian)而成。分(fen)(fen)層可以(yi)在(zai)表面或近(jin)表面,一般是扁(bian)平(ping)的,而且非常薄。


3. 發紋


  發紋(wen)主要(yao)出現在(zai)鋼(gang)管近表面,是由于軋制時將非金屬夾雜物壓扁和拉長(chang)而形成的(de)。典型的(de)發紋(wen)呈斷(duan)續(xu)的(de)直線(xian)狀,與鋼(gang)管的(de)軸線(xian)方向平行。


4. 杯形裂紋


  杯形(xing)裂紋大都發(fa)生在擠壓(ya)或冷(leng)拔作業期間,是由(you)于金屬(shu)內部不能像(xiang)表(biao)面(mian)一(yi)樣快速形(xing)變,以致產(chan)生內應力,從而導致形(xing)成橫向杯形(xing)裂紋。


5. 冷(leng)卻裂(lie)紋


  毛管軋制完成之(zhi)后,若冷(leng)卻(que)不(bu)均勻,便因內(nei)應(ying)力而(er)造成冷(leng)卻(que)裂紋(wen)。典型的冷(leng)卻(que)裂紋(wen)呈縱向,往往很(hen)深且很(hen)長,雖然很(hen)易與裂紋(wen)混同(tong),但冷(leng)卻(que)裂紋(wen)表面不(bu)顯示氧化現象。


6. 折疊


  不(bu)銹(xiu)鋼管軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)是(shi)金屬被重(zhong)疊(die),即金屬間被緊緊擠(ji)壓在一起但仍未(wei)熔合(he)的(de)區域。毛管通過(guo)軋(ya)機時,擠(ji)出過(guo)多的(de)材料,如(ru)果緊接著進行滾壓,則凸瘤或翅形部位將被擠(ji)壓到坯料表(biao)面(mian)(mian)上,由于表(biao)面(mian)(mian)嚴重(zhong)氧化,故不(bu)能與軋(ya)制(zhi)表(biao)面(mian)(mian)彌合(he),從而形成折(zhe)(zhe)疊(die)。軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)疊(die)往(wang)往(wang)呈(cheng)線性(xing)狀或稍有曲折(zhe)(zhe),縱(zong)向(xiang),平行于制(zhi)件表(biao)面(mian)(mian)或與表(biao)面(mian)(mian)有小的(de)夾(jia)角。





  在熱處理、機(ji)械加工(gong)、鍍層和(he)精加工(gong)作業中的(de)不(bu)(bu)連(lian)續,都屬于后續工(gong)序的(de)不(bu)(bu)連(lian)續。這(zhe)類不(bu)(bu)連(lian)續的(de)代(dai)價極為昂貴(gui),使前(qian)道(dao)工(gong)序完全(quan)作廢。


  后(hou)續工序(xu)中形成的(de)缺陷位置及成因見表1-3。


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1. 熱處(chu)理(li)裂紋(wen)和(he)淬火裂紋(wen)


  為了使不銹鋼管獲(huo)得規定的硬度(du)和金相組織,需要對鋼管進(jin)行熱(re)處(chu)理。在(zai)(zai)實施這種作業時(shi),金屬在(zai)(zai)受控條件下加熱(re)和冷卻。然而,在(zai)(zai)某些情況(kuang)下,當這種處(chu)理產生的應力(li)超過材料的抗拉強度(du)時(shi),便形(xing)成裂紋。與此相似,若部件被加熱(re)到很高溫度(du),然后(在(zai)(zai)空氣、油或水(shui)中)急冷,則可能產生淬火裂紋。


  淬(cui)火裂(lie)紋作為(wei)應力集(ji)中之處,能(neng)成(cheng)為(wei)疲(pi)勞(lao)裂(lie)紋的來(lai)源和擴(kuo)展點,而且也可(ke)(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)過載失(shi)效的起始點。某些淬(cui)火作業嚴重失(shi)誤時,可(ke)(ke)使部件在處理時就爆裂(lie)。


  熱(re)處(chu)理(li)裂紋(wen)和淬火(huo)裂紋(wen),通常易(yi)產生(sheng)于截面薄的部位或(huo)(huo)材料(liao)厚(hou)度變化(hua)之處(chu),如(ru)轉角、臺階、槽(cao),這(zhe)是由于這(zhe)些(xie)區域冷(leng)卻較快因而首先(xian)相(xiang)變。熱(re)處(chu)理(li)或(huo)(huo)淬火(huo)作業(ye)時,材料(liao)的運動被(bei)約束,也會(hui)影響裂紋(wen)位置。熱(re)處(chu)理(li)裂紋(wen)或(huo)(huo)淬火(huo)裂紋(wen)是典型的呈分叉(cha)狀的表(biao)面指示,在試(shi)件上隨機地呈任(ren)何方(fang)向(xiang)。


2. 機加(jia)工撕裂


  鈍的機(ji)加工刀具切削(xue)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)時,或多(duo)或少地會使鋼(gang)管(guan)(guan)表面(mian)產(chan)生(sheng)粗糙(cao)不平的劃痕,這是由于(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)加工表面(mian)被(bei)硬(ying)化所致,而硬(ying)化度取決(jue)于(yu)切削(xue)量的大小、刀具和鋼(gang)管(guan)(guan)的材料。


  粗加工(gong)時過深(shen)的切削紋路(lu)和(he)殘留(liu)刀痕,具有增大應力(li)的作用(yong),會(hui)促使部(bu)件過早失(shi)效。機(ji)加工(gong)撕裂雖(sui)然檢測較難,但必須(xu)精(jing)確、細致地(di)加以(yi)檢出和(he)判別。


3. 鍍層裂紋


  鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)在(zai)鋼管(guan)生產中(zhong)具(ju)有廣(guang)泛的(de)用途(tu),如裝飾、防腐蝕、抗(kang)磨損(sun)和(he)修整(zheng)尺寸不(bu)足等。但是,特殊的(de)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料會產生抗(kang)拉或壓縮(suo)的(de)殘余應(ying)(ying)力(li),如鉻層(ceng)(ceng)(ceng)、銅層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)鎳層(ceng)(ceng)(ceng)產生的(de)抗(kang)拉應(ying)(ying)力(li),會降低部件的(de)疲(pi)勞強度。當鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)滲(shen)(shen)入(ru)氫(qing)或者氫(qing)從熱(re)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料滲(shen)(shen)入(ru)基體金屬時,便產生鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)裂紋。


  產生或(huo)引發鍍(du)層(ceng)裂(lie)紋的(de)機理是:材(cai)料硬度和(he)殘(can)余應力(li)高,而在施鍍(du)或(huo)酸洗作業(ye)時吸收了氫(qing)氣,則更助長(chang)了裂(lie)紋的(de)形成。


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