根據不銹鋼管生產流程,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;不銹鋼管(guan)在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹(shao)了預制工(gong)序中形成的缺(que)陷的位置及(ji)成因。


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1. 裂紋(wen)


  不銹鋼(gang)坯(pi)加工(gong)時(shi)(shi),如氣(qi)孔、裂(lie)紋之類(lei)固有的表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian),經(jing)軋制和拉拔后(hou)呈(cheng)縱向分布(bu),此時(shi)(shi),軋制作業的材料(liao)表(biao)面(mian)便產(chan)生凹(ao)陷(xian)。由于這一缺(que)陷(xian)的圓(yuan)滑過渡不佳(jia)或尺寸過大,因此可(ke)能以(yi)此為(wei)源頭,在成品(pin)和半成品(pin)不銹鋼(gang)管上(shang)產(chan)生裂(lie)紋。


2. 分層(ceng)


 分層是典型(xing)的(de)(de)、平(ping)(ping)行于鋼(gang)管表面(mian)(mian)的(de)(de)分離(li),它是氣孔(kong)、裂開的(de)(de)縮孔(kong)、非金(jin)屬夾雜物或裂紋等內部不連續在軋(ya)制過程(cheng)中被(bei)延伸(shen)和壓扁(bian)而(er)成。分層可以在表面(mian)(mian)或近表面(mian)(mian),一般是扁(bian)平(ping)(ping)的(de)(de),而(er)且(qie)非常薄。


3. 發紋


  發紋主要出(chu)現在鋼管(guan)近表(biao)面(mian),是由于軋制時將非金屬夾雜物壓(ya)扁(bian)和拉長(chang)而形(xing)成的(de)(de)。典型的(de)(de)發紋呈斷續的(de)(de)直線狀(zhuang),與鋼管(guan)的(de)(de)軸線方向平行(xing)。


4. 杯形裂紋(wen)


  杯形裂紋大都發生在擠壓或冷拔(ba)作業期間,是(shi)由于金屬(shu)內部不(bu)能像(xiang)表(biao)面一樣快速形變(bian),以致產(chan)生內應力,從而導致形成橫向杯形裂紋。


5. 冷卻裂紋


  毛管軋(ya)制(zhi)完成(cheng)之后,若冷卻(que)不均(jun)勻,便因內應(ying)力而造成(cheng)冷卻(que)裂(lie)紋(wen)。典型的冷卻(que)裂(lie)紋(wen)呈縱向,往往很深且很長(chang),雖然(ran)很易與裂(lie)紋(wen)混同,但冷卻(que)裂(lie)紋(wen)表面不顯示氧化現象。


6. 折疊


  不銹(xiu)鋼管軋(ya)制(zhi)折疊(die)(die)是(shi)金(jin)屬被重疊(die)(die),即(ji)金(jin)屬間被緊緊擠(ji)壓(ya)在一(yi)起(qi)但仍未熔合的(de)區域(yu)。毛管通過(guo)軋(ya)機(ji)時,擠(ji)出(chu)過(guo)多的(de)材料,如果(guo)緊接(jie)著進行滾壓(ya),則凸(tu)瘤或翅形(xing)部位將被擠(ji)壓(ya)到坯(pi)料表面上,由(you)于表面嚴(yan)重氧化,故不能與軋(ya)制(zhi)表面彌合,從而形(xing)成折疊(die)(die)。軋(ya)制(zhi)折疊(die)(die)往(wang)往(wang)呈(cheng)線性狀或稍有(you)曲折,縱(zong)向,平行于制(zhi)件(jian)表面或與表面有(you)小的(de)夾角。





  在熱處理、機械加工、鍍層(ceng)和精加工作業中的不(bu)連續(xu),都(dou)屬于(yu)后續(xu)工序(xu)的不(bu)連續(xu)。這類不(bu)連續(xu)的代價極為(wei)昂貴,使(shi)前道工序(xu)完全作廢。


  后續工序中形(xing)成的缺陷位置(zhi)及成因見表1-3。


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1. 熱處(chu)理裂(lie)紋和(he)淬火裂(lie)紋


  為了(le)使不(bu)銹鋼(gang)管(guan)獲(huo)得規(gui)定(ding)的(de)硬度和金相(xiang)組織,需要對鋼(gang)管(guan)進行熱處理。在(zai)實(shi)施這種作業時,金屬在(zai)受(shou)控條件(jian)下加熱和冷卻。然而(er),在(zai)某些情況(kuang)下,當(dang)這種處理產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)超過材料的(de)抗拉強度時,便形成(cheng)裂紋(wen)(wen)。與此相(xiang)似,若部(bu)件(jian)被加熱到很高溫度,然后(hou)(在(zai)空氣、油或水中(zhong))急冷,則可能產(chan)生(sheng)淬火(huo)裂紋(wen)(wen)。


  淬(cui)火裂紋(wen)作(zuo)為應力集中之處(chu),能成為疲勞裂紋(wen)的(de)來源和(he)擴展點,而且(qie)也可(ke)能成為過(guo)載失效的(de)起始點。某些淬(cui)火作(zuo)業嚴重失誤(wu)時(shi),可(ke)使部件在處(chu)理時(shi)就爆裂。


  熱(re)處理(li)裂紋(wen)和淬(cui)火(huo)裂紋(wen),通常易(yi)產生于(yu)截面薄的(de)部位或材料厚度(du)變化(hua)之處,如(ru)轉(zhuan)角、臺階、槽,這是由于(yu)這些區域冷卻較快(kuai)因(yin)而首(shou)先相變。熱(re)處理(li)或淬(cui)火(huo)作業時,材料的(de)運動被約束(shu),也會影響(xiang)裂紋(wen)位置。熱(re)處理(li)裂紋(wen)或淬(cui)火(huo)裂紋(wen)是典型的(de)呈(cheng)分(fen)叉(cha)狀的(de)表面指示(shi),在(zai)試件上隨機地呈(cheng)任(ren)何方向。


2. 機加工撕裂


  鈍的機加工刀(dao)具(ju)切削(xue)不銹(xiu)鋼管(guan)時,或多或少地會(hui)使鋼管(guan)表(biao)(biao)面產生粗糙不平的劃痕,這是由(you)于(yu)(yu)鋼管(guan)加工表(biao)(biao)面被硬化所(suo)致,而(er)硬化度取決于(yu)(yu)切削(xue)量(liang)的大(da)小、刀(dao)具(ju)和(he)鋼管(guan)的材料。


  粗加(jia)工時過深的(de)切削紋路和(he)殘留刀痕(hen),具(ju)有增大應力的(de)作用(yong),會促使部件(jian)過早失效。機加(jia)工撕裂雖然(ran)檢測較(jiao)難,但必(bi)須精(jing)確、細致地加(jia)以檢出和(he)判別。


3. 鍍層裂紋


  鍍(du)層(ceng)在鋼(gang)管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)中具(ju)有廣泛的(de)用(yong)途,如裝飾、防腐蝕、抗磨損和(he)修整(zheng)尺(chi)寸不足(zu)等。但是,特殊(shu)的(de)鍍(du)層(ceng)材料(liao)會產(chan)生(sheng)(sheng)抗拉(la)或壓縮的(de)殘余應力(li),如鉻層(ceng)、銅層(ceng)和(he)鎳(nie)層(ceng)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)抗拉(la)應力(li),會降低部件的(de)疲勞強(qiang)度。當(dang)鍍(du)層(ceng)中滲(shen)入氫或者氫從熱(re)鍍(du)層(ceng)材料(liao)滲(shen)入基體金屬時,便(bian)產(chan)生(sheng)(sheng)鍍(du)層(ceng)裂紋。


  產生或引(yin)發鍍層裂(lie)紋(wen)的(de)機理是:材料硬度和殘余應力高(gao),而在施鍍或酸洗作業(ye)時吸收了氫(qing)氣(qi),則更助長了裂(lie)紋(wen)的(de)形(xing)成。


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