不銹鋼管穿孔過程中常出現缺陷主要有：內折、前卡、中卡、后卡、鏈帶極壁厚不均等。
一(yi)、內折(zhe)
不銹鋼管內折缺陷是指在鋼管內表面存在著與整體金屬熔合的緊貼著的重疊層，或存在鋼管的頭部，或存在整根不銹鋼管內，或有規律，或無規律。有此缺陷的鋼管輕者可以修磨使用，重者降級使用或報廢。
1. 主(zhu)要影響因素
a. 連鑄坯(pi)質(zhi)量與(yu)內折的關系
如圖13-2照片(pian)所示的(de)鑄(zhu)坯(pi)(pi)試樣，在(zai)管(guan)坯(pi)(pi)的(de)端(duan)(duan)部縮(suo)孔嚴(yan)重處容易(yi)形(xing)成內折缺陷。縮(suo)孔形(xing)成的(de)原因是在(zai)連鑄(zhu)過程中(zhong)，在(zai)液相(xiang)穴凝固(gu)末端(duan)(duan)，鑄(zhu)坯(pi)(pi)的(de)中(zhong)心(xin)凝固(gu)速度和表面凝固(gu)速度相(xiang)比有很(hen)大差異(yi)，由此(ci)會(hui)引起中(zhong)心(xin)收(shou)(shou)縮(suo)和表面收(shou)(shou)縮(suo)的(de)差異(yi)，一(yi)般(ban)表現為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)收(shou)(shou)縮(suo)速度快。凝固(gu)末端(duan)(duan)液相(xiang)穴狹窄且(qie)鋼(gang)水的(de)黏(nian)性較大，如果中(zhong)心(xin)收(shou)(shou)縮(suo)造成的(de)體積空隙能得到及時補充，就會(hui)在(zai)鑄(zhu)坯(pi)(pi)中(zhong)心(xin)形(xing)成中(zhong)心(xin)縮(suo)孔。
如果柱狀晶(jing)細小(xiao)(xiao)、致密，中(zhong)心縮孔(kong)小(xiao)(xiao)且在鑄坯(pi)中(zhong)心有斷斷續(xu)續(xu)的集中(zhong)疏松(song)，這樣在鑄坯(pi)加熱時端部縮孔(kong)即(ji)使氧化也比較短，形成的內折集中(zhong)在管端很短范圍內，絕(jue)大多數(shu)可(ke)以(yi)切掉。有的鑄坯(pi)根本就沒有中(zhong)心縮孔(kong)。
另外對不銹鋼管(guan)坯進行緩冷處理，尤其是對合金鋼坯進行緩冷后，內折的降低更加明顯。
b. 軋制(zhi)參數調整對內折缺陷(xian)的(de)影響
軋輥(gun)轉(zhuan)(zhuan)速(su)的(de)(de)大小是(shi)根據鑄坯材質(zhi)、延伸系(xi)(xi)數(shu)、滑(hua)移系(xi)(xi)數(shu)及輥(gun)徑大小等多(duo)方面而設計的(de)(de)。結果表明：高轉(zhuan)(zhuan)速(su)更容(rong)易形成內折(zhe)，降低(di)轉(zhuan)(zhuan)速(su)，內折(zhe)相應減(jian)少(shao)。究(jiu)其原因(yin)主要是(shi)增大軋輥(gun)轉(zhuan)(zhuan)速(su)將導致滑(hua)移增加，也就是(shi)軸向效(xiao)(xiao)率降低(di)，管(guan)坯在咬(yao)(yao)入(ru)段旋轉(zhuan)(zhuan)次(ci)數(shu)增加，形成內折(zhe)的(de)(de)可能性加大。試(shi)驗結果確定了穿孔機的(de)(de)調整方向是(shi)：使(shi)用大的(de)(de)咬(yao)(yao)入(ru)角(jiao)，隨著(zhu)咬(yao)(yao)人(ren)角(jiao)加大管(guan)坯滑(hua)移減(jian)小，滑(hua)移的(de)(de)減(jian)小可以(yi)減(jian)少(shao)不銹鋼管(guan)坯咬(yao)(yao)入(ru)所(suo)需的(de)(de)旋轉(zhuan)(zhuan)次(ci)數(shu)。綜合國外廠(chang)家的(de)(de)經(jing)驗，咬(yao)(yao)人(ren)角(jiao)在10°~12°時前進效(xiao)(xiao)率最佳。
c. 升速比的影(ying)響(xiang)
采(cai)用(yong)升(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)比的(de)作用(yong)是(shi)軋(ya)輥低速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)旋轉，有利(li)于不銹(xiu)鋼(gang)管坯平(ping)穩咬(yao)入，咬(yao)入后高速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)軋(ya)制(zhi)高速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)拋(pao)鋼(gang)。一般按30%設定，生(sheng)產(chan)中視軋(ya)輥磨損情況常采(cai)用(yong)的(de)是(shi)40%或(huo)45%,實驗結果(guo)顯示：采(cai)用(yong)30%的(de)升(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)比穿孔產(chan)生(sheng)的(de)內(nei)折(zhe)(zhe)量(liang)低于采(cai)用(yong)45%升(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)比穿孔產(chan)生(sheng)的(de)內(nei)折(zhe)(zhe)量(liang)。理論根據是(shi)，在(zai)低速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)咬(yao)入階(jie)段和高速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)軋(ya)制(zhi)階(jie)段，二者速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)度(du)差(cha)小，鑄坯的(de)變(bian)形(xing)條件相近。也就是(shi)說，在(zai)低速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)向高速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)轉變(bian)時(shi)，金(jin)屬流動(dong)能夠(gou)平(ping)穩過渡；若(ruo)二者速(su)(su)(su)(su)(su)(su)(su)度(du)差(cha)大(da)，金(jin)屬變(bian)形(xing)產(chan)生(sheng)波動(dong)就容易產(chan)生(sheng)大(da)片(pian)內(nei)折(zhe)(zhe)。這種內(nei)折(zhe)(zhe)常在(zai)毛管前端(duan)400~500mm處(chu)發現。
d. 頂頭(tou)預旋轉速度(du)的影響(xiang)
頂頭(tou)預旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)作用同(tong)樣是(shi)有利于(yu)管坯(pi)的(de)(de)(de)咬人(ren)，預旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度值一(yi)般(ban)按管坯(pi)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度的(de)(de)(de)70%設定(ding)且旋(xuan)轉(zhuan)方向一(yi)致(zhi)。試驗(yan)結果(guo)表(biao)明(ming)(ming)，20%預旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度產(chan)生的(de)(de)(de)內折量(liang)明(ming)(ming)顯(xian)低(di)于(yu)100%設定(ding)轉(zhuan)速(su)。
2. 內(nei)折形式
根據現場取典(dian)型試樣(yang)，并作金相(xiang)分析(xi)，內折形(xing)式大體上表現為端部內折和通體內折，具體如下：
a. 端(duan)部內折
主(zhu)要形式為(wei)不銹鋼(gang)管端部(bu)(bu)1.5m內(nei)分散的(de)起皮狀折疊(die)。形成(cheng)(cheng)原因為(wei)管坯(pi)端部(bu)(bu)有露(lu)頭的(de)中心缺陷，加(jia)熱時氧化，穿孔時形成(cheng)(cheng)折疊(die)，隨經后續(xu)變形變薄(bo)，不能軋合就在(zai)管端形成(cheng)(cheng)了薄(bo)片狀內(nei)折，特點是(shi)分散零亂；另一種原因為(wei)軋制內(nei)折，特點是(shi)內(nei)折較集中，方(fang)向性(xing)較強。
b. 大片內折
主要集中在(zai)低合金鋼(gang)(gang)種，不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管無規分(fen)布著4~5片鐵(tie)皮(pi)，鐵(tie)皮(pi)與基體附(fu)著力不大，有內折(zhe)的(de)鋼(gang)(gang)管經酸浸后(hou)(hou)內折(zhe)部(bu)分(fen)可以脫落。經電鏡觀(guan)察可以看到鐵(tie)皮(pi)根部(bu)有塊(kuai)狀的(de)含鉻(ge)氧化物(wu)和氧化圓點。由此(ci)判斷此(ci)種內折(zhe)形成(cheng)(cheng)原因為管坯高溫(wen)加熱后(hou)(hou)，在(zai)端部(bu)內形成(cheng)(cheng)含鉻(ge)氧化物(wu)，穿孔后(hou)(hou)即形成(cheng)(cheng)內折(zhe)。
c. 通體(ti)內折
小(xiao)螺距有規律內折，形(xing)式為(wei)螺旋狀起(qi)皮(pi)，起(qi)皮(pi)大(da)小(xiao)一(yi)般為(wei)5~10mm,厚為(wei)150~1300μm.將起(qi)皮(pi)點(dian)連線就(jiu)會發現螺距較小(xiao)，一(yi)根鋼管內有幾個螺距。起(qi)皮(pi)處有輕(qing)微(wei)的氧(yang)化(hua)脫(tuo)碳，組織(zhi)與基體(ti)基本(ben)一(yi)致(zhi)，未發現有夾雜物異常。產生(sheng)的原因是(shi)頂頭(tou)破(po)損所致(zhi)。
大螺距有規律內(nei)折，形式為大螺旋狀，特點是內(nei)折小，內(nei)折翹起的方(fang)向相同。將各點連線(xian)，連線(xian)與鋼管軸(zhou)線(xian)大約呈5°夾角(jiao)，每個點相隔約450~500mm.
3. 形成原因
頂頭與頂桿連(lian)接的銷子竄出(chu)劃(hua)傷，或者是頂頭反錐(zhui)處有粘鋼，此(ci)種(zhong)內(nei)折出(chu)現(xian)的幾(ji)率(lv)非常小。
形(xing)成內(nei)(nei)折的(de)原因還有工具磨損引(yin)起(qi)的(de)內(nei)(nei)折、鑄(zhu)坯質量引(yin)起(qi)的(de)內(nei)(nei)折、軋制內(nei)(nei)折。
4. 解決(jue)方向
通過以(yi)(yi)上(shang)分析可以(yi)(yi)看出，不銹(xiu)鋼管內折(zhe)除了(le)軋制內折(zhe)外主要是(shi)鑄(zhu)(zhu)坯質量差(cha)和(he)軋制工(gong)具磨損引起的(de)。因工(gong)具所致的(de)內折(zhe)可以(yi)(yi)避免，故攻關的(de)重點應放在改善鑄(zhu)(zhu)坯的(de)組織結構上(shang)，主要方(fang)法有(you)：
a. 增設(she)緩(huan)冷料(liao)架，有效釋放不銹鋼管坯內(nei)部應力；
b. 擴大鑄(zhu)坯等軸晶率，縮短柱狀晶長度，改善(shan)鑄(zhu)坯中心疏松和中間裂紋；
c. 注(zhu)意軋制工具的(de)磨損；
d. 穿孔機(ji)調整應采用大角(jiao)度、低轉速等調整方法(fa)。
二、 前卡
前卡又稱不(bu)咬(yao)入，是穿孔機最常見的工藝(yi)問題，處理辦法有：將頂(ding)頭前伸量(liang)減少、減小輥距以及升溫等。
前卡的斷(duan)面如圖(tu)13-3和(he)圖(tu)13-4所示(shi)。
三、中卡(ka)
中卡問題不(bu)常見，多(duo)是由于電(dian)機負(fu)荷過高或管(guan)坯打滑所致。
處理辦法有：避免頂(ding)頭(tou)熔化、避免軋輥磨損(sun)嚴重、防(fang)止(zhi)管坯溫(wen)度(du)過(guo)低引起電機(ji)過(guo)載(zai)或(huo)管壞過(guo)燒。
四、后卡（鐮刀）
后卡常見的(de)形式有兩種，一(yi)種是管坯尾部剛剛穿透一(yi)個小(xiao)孔；另一(yi)種是尾部開(kai)花(hua)（見圖13-5).
處理的辦法有：將頂頭前伸量增加、增加輥(gun)距。
五、鏈帶
鏈帶的(de)產生是(shi)由于金(jin)屬(shu)竄入軋輥與導盤（導板）縫(feng)隙，并且導盤的(de)邊緣磨損鋒利，管坯表面的(de)金(jin)屬(shu)被切削而形(xing)成的(de)鏈袋狀。
處理的辦法(fa)有：增加(jia)導盤的穩定性、及時(shi)更換工(gong)具(ju)。
六、壁厚不均
不(bu)銹鋼管的壁(bi)厚不(bu)均(jun)也是最(zui)常見(jian)的質(zhi)量問(wen)題，主要形式有端部(bu)的壁(bi)厚不(bu)均(jun)和通體的壁(bi)厚不(bu)均(jun)。
處理的辦法有：不銹鋼管坯端部要(yao)垂直、管坯的加熱溫度要(yao)均勻(yun)、穿孔機(ji)的軋(ya)(ya)線要(yao)居中、軋(ya)(ya)機(ji)的輥縫要(yao)對稱(cheng)、定徑機(ji)的軋(ya)(ya)輥安裝對稱(cheng)、機(ji)架安裝到位。
