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某鋼管廠生產(chǎn)的小口徑鋼管存在內(nèi)表面缺陷嚴(yán)重，造成探傷合格率低，平均探傷合格率僅為82%，直接影響品種成材率和合同執(zhí)行率。例如小口徑的鋼種為12Cr1MoVG和15CrMoG鋼種的高壓鍋爐管的成材率僅為70%左右，其主要是內(nèi)傷探傷報(bào)警。經(jīng)取樣分析，缺陷主要為深度在0.2～0.5mm、長度在20～50mm淺表裂紋。為此，有針對性地對各變形工序軋件質(zhì)量進(jìn)行過程控制。
小口徑鋼管內(nèi)表面缺陷是影響質(zhì)量、產(chǎn)生廢品的主要原因。通過多個規(guī)格的內(nèi)傷缺陷定位和分析，缺陷主要為深度在0.2～0.5mm、長度在20～50mm淺表裂紋，其產(chǎn)生原因是穿孔過程中產(chǎn)生的微小缺陷，或連軋第一、二、四架在軋制過程中鋼管受內(nèi)表面氧化物殘?jiān)绊?，形成?nèi)滑道和結(jié)疤缺陷，這些缺陷經(jīng)過張減的軋制擠壓和拉伸而加重。
通過對鋼管倍尺數(shù)跟蹤發(fā)現(xiàn)，鋼管報(bào)傷集中在管端第一、二倍尺(距管端25m內(nèi))，與毛管頭部氧化硼砂積累密切相關(guān)，小口徑鋼管缺陷在毛管前部軋制區(qū)域出現(xiàn)的比率較高。通過上述分析可以得出如下結(jié)論：
(1)穿孔毛管存在端部除氧化效果不良的問題需要加以改進(jìn)。
(2)連軋工作機(jī)架軋制時內(nèi)表面存在劃道缺陷，需要從孔型、潤滑改進(jìn)入手加以解決。
(3)張減機(jī)總減徑率較高，對荒管中存在的原始缺陷不能在軋制中完全消除。
為減少并控制缺陷，應(yīng)采取下列改進(jìn)措施;
(1)頂頭生產(chǎn)30支不等出傷必?fù)Q，消除因頂頭產(chǎn)生的內(nèi)折。
(2)生產(chǎn)小口徑鋼管使用無傷芯棒，消除芯棒產(chǎn)生的缺陷。
(3)生產(chǎn)前對穿孔導(dǎo)距和輥距進(jìn)行測量，確保橢圓度系數(shù)控制在工藝要求范圍內(nèi)。
(4)張減機(jī)減壁率提高到10～15%(原為5～8%)。
(5)終軋溫度控制在860℃以上，提高再加熱爐5～8段溫度(1020+/-10)℃，張減高壓水根據(jù)外表面除鱗情況控制在8～18MPa，提高張減機(jī)出口速度至5.5m/s以上。
(6)選用磷酸鹽代替硫化鈉作為硼砂的主要添加劑是由于磷酸鹽與氧化鐵皮反應(yīng)形成熔融物，減少軋件在連軋軋制時其內(nèi)表面輥縫處聚集物，減少內(nèi)結(jié)疤和劃道產(chǎn)生的幾率。
(7)繼續(xù)跟蹤分析軋卡管解剖后的內(nèi)表面狀態(tài)和實(shí)際測量數(shù)據(jù)，對連軋第一、二架孔型設(shè)計(jì)提出成熟的改進(jìn)思路、設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)，改進(jìn)連軋185、151孔型設(shè)計(jì)，達(dá)到降低總延伸系數(shù)，降低張減機(jī)單機(jī)減徑率的工藝目的，改善鋼管內(nèi)表面粗糙程度。
(8)研究現(xiàn)有條件下提高芯棒限動速度的途徑。
通過上述措施，工藝逐漸固定，小口徑鋼管內(nèi)傷得到有效控制，探傷合格率穩(wěn)定，平均達(dá)到95.5%。
