根據不銹(xiu)鋼(gang)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;不銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表(biao)1-2介紹了預制工序中形(xing)成的缺(que)陷的位(wei)置(zhi)及(ji)成因。


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1. 裂(lie)紋


  不銹鋼坯加工時(shi),如氣孔(kong)、裂(lie)紋(wen)(wen)之類固有的表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian),經軋(ya)制和拉拔后呈縱(zong)向分布,此時(shi),軋(ya)制作業(ye)的材料表(biao)面(mian)便產生(sheng)凹陷(xian)。由于這一缺(que)陷(xian)的圓(yuan)滑過渡(du)不佳(jia)或尺寸過大,因此可能(neng)以(yi)此為(wei)源(yuan)頭(tou),在成品和半(ban)成品不銹鋼管(guan)上產生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。


2. 分層(ceng)


 分(fen)(fen)層是典(dian)型的、平行于鋼管表(biao)面(mian)的分(fen)(fen)離,它是氣(qi)孔、裂(lie)(lie)開的縮孔、非(fei)金屬夾雜物(wu)或裂(lie)(lie)紋等內部(bu)不連續在軋制(zhi)過(guo)程中被(bei)延伸和壓扁而成。分(fen)(fen)層可(ke)以在表(biao)面(mian)或近表(biao)面(mian),一般(ban)是扁平的,而且非(fei)常薄。


3. 發紋


  發紋(wen)主要出(chu)現(xian)在鋼管(guan)近表面(mian),是(shi)由于軋(ya)制(zhi)時將(jiang)非(fei)金(jin)屬夾(jia)雜物(wu)壓扁和(he)拉長而形成的(de)。典型的(de)發紋(wen)呈斷續的(de)直線(xian)狀,與鋼管(guan)的(de)軸(zhou)線(xian)方向平行。


4. 杯形裂紋


  杯(bei)形(xing)裂紋(wen)大(da)都發生在擠壓或冷拔作業期間,是由于(yu)金屬內(nei)部不能像(xiang)表面(mian)一樣快速形(xing)變,以致(zhi)產(chan)生內(nei)應力(li),從而(er)導致(zhi)形(xing)成橫向(xiang)杯(bei)形(xing)裂紋(wen)。


5. 冷卻裂紋


  毛管軋制(zhi)完成之后(hou),若冷卻(que)不均勻,便因內應力(li)而(er)造成冷卻(que)裂紋。典型的(de)冷卻(que)裂紋呈(cheng)縱向(xiang),往往很(hen)(hen)深且很(hen)(hen)長,雖然很(hen)(hen)易與裂紋混同,但冷卻(que)裂紋表(biao)面不顯(xian)示氧(yang)化(hua)現(xian)象(xiang)。


6. 折疊


  不銹鋼管軋制折(zhe)疊(die)是金屬被(bei)(bei)重(zhong)疊(die),即金屬間被(bei)(bei)緊緊擠(ji)壓(ya)在一起但仍未熔合(he)的區(qu)域。毛管通過軋機時,擠(ji)出過多的材料,如果緊接著(zhu)進行(xing)滾壓(ya),則(ze)凸瘤(liu)或翅(chi)形部位將被(bei)(bei)擠(ji)壓(ya)到坯料表面(mian)上,由于表面(mian)嚴(yan)重(zhong)氧化,故不能(neng)與軋制表面(mian)彌合(he),從而(er)形成折(zhe)疊(die)。軋制折(zhe)疊(die)往(wang)往(wang)呈線性狀(zhuang)或稍(shao)有曲折(zhe),縱(zong)向(xiang),平行(xing)于制件表面(mian)或與表面(mian)有小的夾角(jiao)。





  在熱(re)處理、機械加工(gong)(gong)、鍍層和精加工(gong)(gong)作業中的不(bu)連續(xu),都(dou)屬于后續(xu)工(gong)(gong)序的不(bu)連續(xu)。這類(lei)不(bu)連續(xu)的代價極為昂貴(gui),使前道工(gong)(gong)序完全作廢。


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


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1. 熱(re)處理裂紋和淬火裂紋


  為(wei)了使不(bu)銹鋼管(guan)獲(huo)得規定的(de)硬(ying)度(du)和金相組織,需要對鋼管(guan)進行(xing)熱處理。在實(shi)施這種作業時,金屬在受控條(tiao)件(jian)下加熱和冷卻。然而(er),在某些情(qing)況下,當這種處理產(chan)(chan)生的(de)應力超過(guo)材料(liao)的(de)抗拉強(qiang)度(du)時,便形成裂紋(wen)。與此相似,若部件(jian)被加熱到很高溫度(du),然后(hou)(在空氣、油或水(shui)中)急冷,則可能產(chan)(chan)生淬火裂紋(wen)。


  淬火裂(lie)紋作為應力集中之處,能(neng)成為疲勞裂(lie)紋的來源和(he)擴展(zhan)點,而且(qie)也可(ke)(ke)能(neng)成為過載(zai)失效的起始點。某(mou)些淬火作業嚴重(zhong)失誤時,可(ke)(ke)使部件在處理時就爆裂(lie)。


  熱處(chu)(chu)理裂(lie)紋(wen)和淬火(huo)裂(lie)紋(wen),通常易產生于截面(mian)(mian)薄的(de)部位或材(cai)料(liao)厚(hou)度變化之(zhi)處(chu)(chu),如(ru)轉角、臺階、槽,這(zhe)是(shi)由于這(zhe)些區域冷卻較快因而首先相變。熱處(chu)(chu)理或淬火(huo)作業時,材(cai)料(liao)的(de)運動(dong)被約束,也會影響(xiang)裂(lie)紋(wen)位置(zhi)。熱處(chu)(chu)理裂(lie)紋(wen)或淬火(huo)裂(lie)紋(wen)是(shi)典型(xing)的(de)呈(cheng)分叉狀的(de)表(biao)面(mian)(mian)指示,在試件(jian)上隨(sui)機(ji)地呈(cheng)任何(he)方向。


2. 機加工撕裂


  鈍(dun)的(de)(de)機(ji)加工刀(dao)具切削不(bu)銹鋼(gang)管(guan)時(shi),或多或少地會(hui)使鋼(gang)管(guan)表面(mian)產生粗糙不(bu)平的(de)(de)劃(hua)痕,這(zhe)是由于鋼(gang)管(guan)加工表面(mian)被硬化所致,而硬化度取(qu)決于切削量的(de)(de)大小(xiao)、刀(dao)具和(he)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)材(cai)料(liao)。


  粗(cu)加(jia)工(gong)時過(guo)深的切削紋(wen)路和(he)殘留刀(dao)痕,具有(you)增大應(ying)力(li)的作用,會促使(shi)部件過(guo)早失效。機加(jia)工(gong)撕(si)裂雖然檢測較難,但必須精確、細致地加(jia)以(yi)檢出和(he)判別。


3. 鍍層裂紋(wen)


  鍍(du)(du)層(ceng)在鋼管生(sheng)產(chan)中具有廣泛的用途,如(ru)(ru)裝飾、防腐蝕、抗磨(mo)損和修整尺(chi)寸不足等(deng)。但是,特殊的鍍(du)(du)層(ceng)材料會產(chan)生(sheng)抗拉或壓縮的殘(can)余應(ying)力(li)(li),如(ru)(ru)鉻(ge)層(ceng)、銅層(ceng)和鎳層(ceng)產(chan)生(sheng)的抗拉應(ying)力(li)(li),會降低部件的疲勞強度。當鍍(du)(du)層(ceng)中滲入氫(qing)或者氫(qing)從熱鍍(du)(du)層(ceng)材料滲入基體金屬時,便產(chan)生(sheng)鍍(du)(du)層(ceng)裂紋(wen)。


  產生或引發鍍(du)層(ceng)裂紋的(de)機(ji)理是:材料硬度(du)和殘(can)余(yu)應力(li)高,而在(zai)施鍍(du)或酸(suan)洗作業時吸收了氫氣,則更助長了裂紋的(de)形成。


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