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不锈钢无缝钢管轧制的全过程,包括热穿孔、热轧、冷轧、冷拔都离不开工艺润滑,但实心管坯的热穿孔是工艺润滑的薄弱环节。早期的工作证实有效的工艺润滑能显著降低斜轧穿孔过程中的不均匀附加变形。与钼基顶头配套使用的玻璃粉。不能简单地将其看作是减少钼基顶头中的钼在高温下挥发的保护剂,它在变形区内还起工艺润滑作用。因此,采用玻璃粉润滑是改善难变形钢穿孔毛管内表面质量和提高穿孔顶头寿命的有效措施。 管坯的内在质量对不锈钢毛管质量的影响要比改善斜轧穿孔变形条件更具有决定性作用。穿孔过程中的开裂大多是从含夹杂物和第二相等薄弱环节处产生的,而后在穿孔的复杂应力条件下不断扩展。不锈钢管坯的洁净度除要确保不锈钢管的冷热加工性能外,还要保证钢管的使用要求,因此对钢的洁净度要求会愈来愈高。 针对不同用途的不锈钢管,为满足加工制造和使用要求,应达到什么样的净洁度水平,是我们当前急需深人研究的课题之一。
不锈钢管厂家通过SEM检测发现,在靠近热影响区附近有大量的裂纹不均匀分布,靠近裂纹处较多,裂纹大多起源于表面,深入表面后便沿着管径向远离焊缝方向延伸,裂纹呈沿晶和穿晶共存的混晶态延伸。 所测管段样品的金相组织结构为铁素体和珠光体,内部和内壁的金相组织正常,在靠近外壁处有不完全脱碳现象,通过EDS的线扫描、面扫描和点扫描同样发现有脱碳现象,脱碳层深度大多在在lOOpm左右。 综上所述可以判断产生的裂纹为冷裂纹,冷裂纹是焊后冷至较低温度下产生的,产生冷裂纹的内在因素有氢、应力、组织:外在因素有空气的湿度、预热温度、焊接热输入、母材、焊接过程中的咬边、未焊透等其他工艺缺陷。由于缺少现场的数据和资料,无法对其产生冷裂纹的具体原因分析,推断可能由于焊接工艺不当等原因造成表而的局部脱碳, 导致裂纹的产生。 管外壁裂纹的具有尖锐缺口和长宽比大的形貌特征; 产生部位在靠近焊缝热影响区,裂纹大多起源于表面: 深入表面后便沿着管径向远离焊缝方向延伸,裂纹呈沿晶和穿晶共存的混晶态延伸特性; 不锈钢管厂家根据管外壁裂纹的形貌特征、产生部位和延伸特性可以判断,产生的裂纹为冷裂纹,建议解决以上问题可以采取合理选用焊接材料和严格控制焊接工艺等措施,例如合理选择预热温度、紧急后热、保证焊条、焊剂、工作区域的干燥等,因为焊接冷裂纹存在潜伏期,一般在焊后一段时间产生,所以,如果在裂纹产生前能及时加热处理,也能达到防止冷裂纹的目的。
316LN不锈钢管双道次变形条件下的高温流动应力曲线。温度梯度1100~1050℃时,道次2的流动应力曲线没有达到稳态,其稳态应变εs>0.60;温度梯度1200~1150℃时,道次2的流动应力曲线已经达到稳态,其稳态应变εs约为0.58。因此,后续道次发生动态再结晶的稳态应变值基本上不受初始道次的影响。在可锻温度的低温区900~1050℃时,316LN不锈钢管的变形抗力比较大,达到完全动态再结晶所需的稳态应变值和压机吨位也比较大,316LN不锈钢管很难达到完全动态再结晶,考虑裂纹缺陷的萌生、锻造设备条件和锻造可操作性(采用单一变形量),因此316LN不锈钢管锻造过程高温区完全动态再结晶是实现晶粒细化的主要技术手段。综上所述,在316LN不锈钢管的锻造过程中,通过动态再结晶可以细化晶粒。如果以1050℃发生完全动态再结晶为参考标准,则锻造过程中的真实应变应大于0.655。考虑到温度降低的因素,真实应变越大越好。核电主管道锻件锻造过程中,控制316LN不锈钢管产生完全动态再结晶的工艺条件,并提高锻件塑性变形的均匀性,是解决316LN不锈钢管晶粒细化和晶粒均匀性的关键。
为满足用户对无缝不锈钢管质量越来越严格的要求,对不锈钢管质量自动控制系统(特别是壁厚自动控制系统)进行了新的研发,取得了一些新成果: 开发出连轧管机的HGC控制系统 连轧管机采用液压压下技术,开发出HGC控制系统。该系统采用高分辨率的位置传感器及压力传感器进行反馈控制,可以进行轧辊的位置闭环控制以实现高精度的辊缝调整,以控制荒管的壁厚精度。其控制模型主要包括:辊缝液压位置控制、轧制力能参数计算、自动流量增溢控制、液压压下系统位置同步控制、冲击设定补偿(减少轧件进入轧辊孔型的冲击引起的壁厚偏差)、伺服阀零位漂移调整、位置传感器自动调零等功能。 另外,对过去连轧管机的过程监控进行了发展,主要用于对连轧管机过程工艺进行管理,对整个区域进行完全的监控,以改善产品质量及对整个机组设备的使用加以优化。 开发出张减机工艺系统自动控制技术 该系统主要包括如下方面: 工艺计划 其主要功能包括孔型系统的编制、数据库管理、金属流动状态及机架载荷计算、工艺参数设定、头尾增厚端控制功能的设定、壁厚控制功能的设定等。
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