скрыть подразделы

Главная страница » Дефекты трубных заготовок и методы их устранения


Дефекты трубных заготовок и методы их устранения

Качество исходной заготовки в значительной степени определяет качество готовых труб, так как дефекты, имеющиеся на заготовках и слитках, обычно сохраняются и на готовых трубах. Наружные дефекты заготовки могут изменять свою форму и значительно увеличиваться в процессе дальнейшей прокатки. Техническими условиями на трубные заготовки предусматривается удаление поверхностных дефектов, видимых невооруженным глазом, так как количество наружных дефектов, имеющихся на заготовке, повышается пропорционально увеличению поверхности трубы, а удаление их с поверхности готовой трубы ослабляет толщину стенки, поэтому целесообразнее и легче ремонтировать трубную заготовку, чем прокатанную из нее трубу.

Поверхностные дефекты трубной заготовки по своему происхождению разделяются на:

  1. сталеплавильные дефекты;
  2. дефекты, образовавшиеся при нагреве;
  3. дефекты прокатного происхождения.

Практика показывает, что доля дефектов прокатного происхождения составляет 20-30 % общего количества дефектов, образующихся при производстве бесшовных труб.

Наиболее часто встречающиеся дефекты на слитках:

  1. плены;
  2. поверхностные трещины;
  3. волосовины;
  4. подкорковые пузыри;
  5. неметаллические включения;
  6. усадочная раковина и др.

Основной вид брака трубных слитков (более 90 % общего количества) - горячие продольные и поперечные трещины на их боковой поверхности, образующиеся при кристаллизации (рис. 1).

Рис. 1. Основной вид брака трубных слитков.

Основное количество брака по продольным трещинам приходится на круглые слитки (до 75%) по сравнению с гранеными слитками (до 15-20 %).

Трещиноустойчивостъ слитков при разливке зависит от целого ряда факторов:

  1. температуры нагрева;
  2. марки стали;
  3. скорости наполнения изложниц при разливке;
  4. конфигурации слитка;
  5. содержания серы в металле;
  6. характера раскисления стали и др.

За последние годы стали применять новые методы улучшения качества исходного металла для производства бесшовных труб:

  1. разливку стали под слоем жидких синтетических шлаков;
  2. утепление головной части слитка золъно-графитовыми смесями;
  3. разливку металла под жидкотвердеющими смесями;
  4. улучшение технологии раскисления стали и др.

Однако, несмотря на принимаемые меры, круглые мартеновские слитки, которые используют для производства труб на ТПА с пилигримовым станом, имеют глубокую усадочную рыхлость, наличие подкорковых пузырей, достаточно большое количество неметаллических включений и другие дефекты сталеплавильного производства.

Возникновение плен (особенно внутренних) на трубах, прокатываемых на пилигримовых установках, вызвано сочетанием дефектов макроструктуры слитков с повышенной загрязненностью металла неметаллическими включениями, высоким содержанием вредных примесей и т.д. В месте расположения плен на слитке поверхность металла окислена, обезуглерожена и поражена неметаллическими включениями.

Ниже описаны дефекты поверхности, образовавшиеся из дефекта слитка или литой заготовки:

  1. раскатанная (раскованная) трещина - разрыв металла, образовавшийся при раскатке (ковке) продольной или поперечной трещины слитка или литой заготовки, заполненный окалиной;
  2. трещина напряжения - разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, вызванных структурными превращениями;
  3. раскатанный пузырь - нарушение сплошности поверхности при прокатке наружного или подповерхностного пузыря слитка или литой заготовки;
  4. раскатанная корочка - частичное отслоение металла, образовавшееся в результате раскатки завернувшихся корочек, представляющих скопления неметаллических включений, окисленных заливин и брызг, образовавшихся на поверхности слитка (на микрошлифе в зоне дефекта наблюдается обезуглероживание металла и скопление неметаллических включений сложного состава);
  5. скворечник - выходящая на поверхность полость со сглаженными и окисленными стенками, образовавшаяся при прокатке в результате раскрытия внутренних трещин;
  6. рванина - раскрытые разрывы, расположенные поперек или под углом к направлению наибольшей вытяжки металла при про¬катке (ковке), образовавшиеся вследствие пониженной пластичности металла (на микрошлифе в зоне дефекта наблюдаются разветвленные разрывы металла; в зоне, прилегающей к дефекту, могут быть окалина, оксиды, нитриды, образовавшиеся по раскрытым разрывам при охлаждении или вторичном нагреве металла);
  7. чешуйчатость - отслоение и разрывы в виде сетки, образовавшиеся при прокатке вследствие перегрева или пониженной пластичности металла периферийной зоны;
  8. прокатная плена - отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом одной стороной, образовавшееся вследствие раскатки рванин; нижняя поверхность отслоения и металл под ним покрыты окалиной;
  9. подрез - продольное углубление, располагающееся по всей длине или на отдельных участках поверхности и образовавшееся вследствие неправильной настройки привалковой арматуры или одностороннего перекрытия калибров;
  10. закат - прикатанный продольный выступ металла с одной или с диаметрально противоположных сторон, образовавшийся в результате вдавливания уса или подреза, а также следов зачистки и грубых рисок;
  11. риски - продольное углубление с закругленным или плоским дном, образовавшееся от царапания поверхности металла наварами и другими выступами на прокатной арматуре;
  12. отпечатки - углубления или выступы, расположенные по всей поверхности или на отдельных ее участках, образовавшиеся от выступов и углублений на прокатных валках;
  13. рябизна - углубления от вдавливания окалины, образовавшейся при прокатке (ковке);

обнаруживается после удаления окалины.

Реже встречаются такие дефекты, как шлифовочные трещины, травильные трещины, остатки окалины, перетрав, царапины, заусенцы. В настоящее время достаточно хорошо исследованы причины, приводящие к появлению грубых дефектов на поверхности непрерывнолитого металла; по характеру дефектов на его поверхности можно определить источник их образования.

Влияние технологических факторов на образование дефектов поверхности непрерывнолитых заготовок.

Вид дефекта

Причина образования

Пояс

Перерыв струи металла из промежуточного ковша; остановка МНРС

Tрещины продольные по грани заготовки

Большое содержание серы в металле, высокая скорость разливки; нарушение теплоотвода в кристаллизаторе; некачественная шлакообразующая смесь; нарушение режима вторичного охлаждения и установки погружного стакана

Трещины продольные по ребру заготовки

Нарушение теплоотвода в кристаллизаторе

Трещины поперечные

Нарушение теплоотвода в кристаллизаторе, некачественная шлакообразующая смесь, высокая температура металла

Ужимины

Колебания уровня металла в кристаллизаторе, нарушение теплоотвода в кристаллизаторе

Шлаковые включения

Некачественная шлакообразующая смесь; колебания уровня металла в кристаллизаторе; нарушение установки погружного стакана

Заливины, завороты

Колебания уровня металла в кристаллизаторе; некачественная шлакообразующая смесь

Пузыри

Недостаточное раскисление металла, нарушение установки погружного стакана; некачественная шлакообразующая смесь

Центральная пористость

Несоблюдение температурно-скоростного режима разливки и охлаждения заготовки

Катаные или круглые заготовки по сравнению с литыми не имеют усадочной рыхлости и других дефектов, присущих литому металлу и отличаются более точными размерами и чистой поверхностью, что позволяет изготовлять трубы лучшего качества. Поверхностные дефекты таких заготовок возникают в результате нагрева или прокатки.

В мировой практике трубного производства работы по улучшению качества трубной заготовки проводят по трем основным направлениям:

  1. совершенствование технологии выплавки и внепечной обработки стали;
  2. широкое внедрение непрерывной разливки стали;
  3. совершенствование технологии прокатки и отделки трубной заготовки.

Просмотров: 10353    Создан: 2012-08-13    Источник: Обработка материалов давлением

Оцените статью: 1 2 3 4 5


Система Orphus