根據不(bu)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;不銹鋼管在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了預制工序中(zhong)形成的缺陷的位置(zhi)及成因(yin)。


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1. 裂紋


  不(bu)銹(xiu)鋼(gang)坯加工時,如氣(qi)孔、裂紋之類固有的表面缺陷,經(jing)軋制(zhi)和(he)(he)拉拔后呈縱向分布,此(ci)(ci)時,軋制(zhi)作業的材料表面便產生(sheng)凹陷。由于這一缺陷的圓(yuan)滑過(guo)渡(du)不(bu)佳或尺(chi)寸過(guo)大,因此(ci)(ci)可(ke)能(neng)以此(ci)(ci)為(wei)源(yuan)頭,在成(cheng)品和(he)(he)半成(cheng)品不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管上產生(sheng)裂紋。


2. 分層


 分層(ceng)是(shi)典型的(de)、平行于(yu)鋼管表(biao)面(mian)(mian)的(de)分離(li),它(ta)是(shi)氣孔(kong)(kong)、裂開的(de)縮孔(kong)(kong)、非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜物或裂紋等內(nei)部不連續(xu)在(zai)軋制過程中被延(yan)伸和壓扁(bian)而成。分層(ceng)可以在(zai)表(biao)面(mian)(mian)或近(jin)表(biao)面(mian)(mian),一般是(shi)扁(bian)平的(de),而且非常薄。


3. 發(fa)紋


  發(fa)紋主要(yao)出(chu)現在鋼(gang)管(guan)近表面,是(shi)由于軋制時將非金屬夾雜物(wu)壓扁和(he)拉長(chang)而(er)形成的(de)。典(dian)型的(de)發(fa)紋呈斷續的(de)直線(xian)狀,與鋼(gang)管(guan)的(de)軸線(xian)方向平行。


4. 杯形裂紋


  杯形裂(lie)紋(wen)大(da)都發生在擠(ji)壓或冷拔作業(ye)期(qi)間(jian),是由于金屬(shu)內部不能像表面一樣快(kuai)速形變,以致(zhi)產生內應力,從而導致(zhi)形成橫向杯形裂(lie)紋(wen)。


5. 冷卻裂(lie)紋


  毛管軋制完(wan)成之(zhi)后,若冷(leng)卻(que)不(bu)均勻,便因(yin)內(nei)應(ying)力而造成冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)。典型(xing)的冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)呈(cheng)縱(zong)向(xiang),往往很深且(qie)很長,雖然很易與裂(lie)紋(wen)(wen)混同,但(dan)冷(leng)卻(que)裂(lie)紋(wen)(wen)表面不(bu)顯示氧化現象。


6. 折(zhe)疊


  不銹(xiu)鋼管(guan)軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)(zhe)疊是(shi)金屬(shu)(shu)被(bei)重(zhong)疊,即金屬(shu)(shu)間被(bei)緊(jin)緊(jin)擠壓在一起但仍未(wei)熔(rong)合的(de)區域。毛管(guan)通(tong)過(guo)軋(ya)機(ji)時,擠出過(guo)多的(de)材料(liao),如(ru)果緊(jin)接著進(jin)行滾壓,則(ze)凸瘤或翅(chi)形部(bu)位將被(bei)擠壓到坯料(liao)表面上(shang),由于表面嚴重(zhong)氧(yang)化,故不能(neng)與(yu)軋(ya)制(zhi)表面彌(mi)合,從而形成折(zhe)(zhe)(zhe)疊。軋(ya)制(zhi)折(zhe)(zhe)(zhe)疊往往呈線性狀或稍有(you)曲折(zhe)(zhe)(zhe),縱向,平行于制(zhi)件表面或與(yu)表面有(you)小的(de)夾角。





  在熱處理、機械加工、鍍層和精加工作業中的不(bu)連續,都屬(shu)于(yu)后續工序(xu)的不(bu)連續。這類不(bu)連續的代價極為昂(ang)貴,使前道工序(xu)完全作廢(fei)。


  后續工序中形成的缺陷位置及成因見表1-3。


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1. 熱(re)處(chu)理(li)裂(lie)紋和淬火裂(lie)紋


  為了使(shi)不銹鋼管獲得(de)規定的硬(ying)度和金相(xiang)組織(zhi),需要對鋼管進行熱(re)處(chu)理。在(zai)實(shi)施這種作業時(shi),金屬在(zai)受控條件(jian)下(xia)加(jia)熱(re)和冷卻(que)。然而(er),在(zai)某些情況下(xia),當這種處(chu)理產(chan)生(sheng)的應力超過材料的抗拉強度時(shi),便(bian)形成裂紋。與此(ci)相(xiang)似(si),若部件(jian)被加(jia)熱(re)到很高溫度,然后(在(zai)空氣(qi)、油或水中(zhong))急冷,則(ze)可能產(chan)生(sheng)淬火裂紋。


  淬(cui)火(huo)裂(lie)紋(wen)作(zuo)為(wei)應(ying)力集中(zhong)之(zhi)處,能成(cheng)為(wei)疲勞裂(lie)紋(wen)的(de)來(lai)源和(he)擴展點(dian),而且也可(ke)能成(cheng)為(wei)過載失效的(de)起始點(dian)。某(mou)些(xie)淬(cui)火(huo)作(zuo)業嚴重失誤時,可(ke)使(shi)部(bu)件在處理時就爆裂(lie)。


  熱處理裂紋(wen)(wen)(wen)和淬火(huo)裂紋(wen)(wen)(wen),通常(chang)易(yi)產生于截面薄(bo)的部位或(huo)材料(liao)厚度變化之(zhi)處,如(ru)轉角、臺階(jie)、槽,這是由(you)于這些區域(yu)冷卻(que)較快因而首先相變。熱處理或(huo)淬火(huo)作業時(shi),材料(liao)的運(yun)動(dong)被(bei)約束,也會(hui)影響裂紋(wen)(wen)(wen)位置(zhi)。熱處理裂紋(wen)(wen)(wen)或(huo)淬火(huo)裂紋(wen)(wen)(wen)是典型的呈(cheng)分叉(cha)狀的表面指示,在試件上隨機地呈(cheng)任何方(fang)向。


2. 機(ji)加工撕裂


  鈍(dun)的機加(jia)工刀具切削不(bu)銹鋼管(guan)時,或多或少地(di)會使鋼管(guan)表面產生(sheng)粗糙不(bu)平的劃痕,這(zhe)是由于鋼管(guan)加(jia)工表面被硬化(hua)所致,而硬化(hua)度(du)取決于切削量的大小、刀具和鋼管(guan)的材料(liao)。


  粗加(jia)工(gong)時過深的切削紋(wen)路和殘留刀痕,具有增大應(ying)力的作用(yong),會促(cu)使部件過早失效。機加(jia)工(gong)撕裂雖(sui)然(ran)檢(jian)測較難,但必須(xu)精(jing)確、細致地加(jia)以檢(jian)出和判別。


3. 鍍層裂紋


  鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)在(zai)鋼管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)具(ju)有廣(guang)泛的(de)用途(tu),如(ru)裝(zhuang)飾(shi)、防腐蝕、抗磨損和修整尺寸不足等(deng)。但是(shi),特殊的(de)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料會產(chan)生(sheng)(sheng)抗拉或(huo)壓縮的(de)殘余應力(li),如(ru)鉻(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)、銅(tong)層(ceng)(ceng)(ceng)和鎳層(ceng)(ceng)(ceng)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)抗拉應力(li),會降低部(bu)件的(de)疲勞強度。當鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)滲(shen)入(ru)氫(qing)或(huo)者氫(qing)從熱(re)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)材料滲(shen)入(ru)基體金(jin)屬(shu)時,便產(chan)生(sheng)(sheng)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)裂紋(wen)。


  產生或引發鍍層裂紋的(de)機理(li)是:材料(liao)硬度和殘余應力高,而在施鍍或酸(suan)洗(xi)作業時吸收了(le)氫氣,則(ze)更助長了(le)裂紋的(de)形成。


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