连轧无缝钢管产品缺陷(欠)分析

1 缺陷(欠)分析

对无缝钢管生产中产生的主要缺陷类型的研究，由于受生产环境、试验条件、技术装备以及研究工作断续等因素的限制，有些问题没有给出结论，只提出了一些看法，也希望同行们能够参与讨论。

1．1 内折

内折是指在钢管的内表面呈片状、直线状或螺旋状的折叠。关于采用连铸坯轧制产生的内折问题，近年有关专家学者通过试验分析提出：内折的产生与中心疏松、芯部缩孔以及柱状晶在铸坯内呈现的程度有关[ 。因为严重的管坯中心疏松在穿孔的咬入阶段会造成芯部开裂并在后续的穿孔、辗压过程中形成内折：缩孔由于在加热时内表面被氧化，穿孔过程中又不能被焊合而形成内折，纵向剖开铸坯发现缩孑L 在铸坯内是不连续的，所以只产生管端内折而管坯内部的缩孑L由于穿孑L过程中形成的“隔墙”作用不会被氧化而产生内折：对柱状晶来讲，有试验表明柱状晶的粗化度越大其塑性越差，内折率越高。还有一些研究分析表明，连铸坯的内折除与中心疏松、缩孑L和柱状晶有关外，还与中心疏松区偏心有关，中心疏松区偏心的连铸坯其内折率远高于无偏心或偏心小的连铸坯。另外，统计分析还发现内折率与碳当量大小有关，钢种的碳当量越大．生产出的钢管内折率越高，见表1。

表1钢管的碳当量与内折率的关系％

钢种编号 1 2 3 4

碳当量 o．541 o．525 o．535 o．559 o．561 o．621 o．647 o．665

o．657 o．658 o．679 o．718 o．765

内折率 4．38 3．59 3．30 3．89 4．77 4．37 4．25 4．53 4．23 6．01 6．70 6．54 6．77

上述所讨论的内折是与铸坯内在质量以及材料本身有关而定心内折、顶头前压下量过大、椭圆度过大产生的内折以及加热等原因产生的内折这里不加论述。从统计分析看连铸坯的内折率大大高于

轧坯．用 270 mm连铸坯改轧成 110 mm圆坯再进行轧制试验，其内折率大大降低。相当部分直线型内折是由磨损的芯棒造成的。

这是由于芯棒表面严重磨损形成凹槽这种芯棒在轧制时使钢管内表面形成纵向凸棱，再继续轧制时凸棱被辗压而形成线性折叠。线性内折(又称翘皮)一般折叠部分较窄，易于修磨掉。螺旋状内折可分为2类：一类与使用严重磨损的顶头有关，这种内折螺距较短：还有一类与穿孔前的工序有关，目前还不能完全断定是与铸坯内在质量有关，还是加热不当造成的，这类螺旋状内折螺距较大．折叠部分较窄1．2外折

外折是指在钢管外表面与钢管的轴线成一定角度的折叠。外折的产生主要是由管坯的缺陷引起的，可分为3类：第1类是管坯表面的严重渣孑L和带有陡棱的凹坑，这类缺陷经轧制后在钢管外表面形成片状外折。第2类是管坯皮下裂纹(气泡)，这类缺陷在管坯表面检查时很难发现，只有在低倍检验时才能被显示出来。这类缺陷在加热时将会延伸、扩展，轧制后形成较长的外折并与钢管轴向成一定角度。第3类是管坯纵向裂纹，这类缺陷在加热后也将延伸、扩展，严重的在加热

后管坯就已裂开，轧制后形成更严重的外折．有时甚至整管裂

开。第l类和第3类缺陷在管坯检查时能够发现，绝大部分可以被查出剔除．但有少部分很难发现而流人下工序。第2类缺陷尽管采用低倍检验可以发现，但由于低倍检验属抽检而且比例很低，有时也难以查到庄钢等：连轧无缝钢管产品缺陷(欠)分析轧制工具也是产生外折的原因之一。当使用严重磨损或掉肉的导板时，就会在毛管表面产生严重的划伤．进人下道工序轧制后就会被辗压成螺旋形外折。这种螺旋形外折螺距较小，折叠程度较轻。(前期轧制114*9的27SiMn)目前随着企业管理水平提高，规范操作，这种外折缺陷极少发生。

1．3壁厚不均

壁厚不均是指钢管在同一截面上或沿长度方向上壁厚最薄点、最厚点与名义壁厚偏差较大(GB5310、GB 3087界定为偏差值超过壁厚公差的80％)。连轧管机组的壁厚不均主要产生在穿孑L机上．其核心问题就是轧件在穿孑L过程中与轧制中心线的相吻合程度，包括人口导管、轧辊、导盘(导板)、定心辊、顶杆与轧制中心线对中；轧件在轧

制过程中的稳定性(如厚壁管轧制——因顶杆较细，轧件旋转甩动较大使轧制不稳定)：过大的扩径量，另外管坯加热不均(如管坯与炉底接触带即阴暗面)、定心偏斜等都会对壁厚产生不良影响。除穿孑L 机外，连轧管机的辊缝调整不当也会造成壁厚不均。穿孑L机产生的壁厚不均呈螺旋状．连轧管机产生的壁厚不均呈直线状。近些年新建的机组都在穿孑L机上采用了机内定心．这对毛管的前端壁厚乃至整管壁厚的改进起到明显的效果。

1．4 结疤

结疤是指在钢管内外表面上呈现斑疤状的缺陷。产生的主要原因：①穿孑L导盘、轧辊粘结异物(俗称粘钢，尤其在生产低碳钢、不锈钢时)继续轧制时，那些被粘结的异物就会在钢管的外表面留下斑疤：②穿孑L毛管尾端的耳子在芯棒插人时被带进毛管内．轧制后形成内结疤。1．5 内麻坑

内麻坑是指在钢管内表面上呈现出带状或片状分布的麻坑。这种缺陷主要是与除氧化剂有关。一钢管2006年10月第35卷第5期维普资讯

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是除氧化剂组成成分或颗粒度不符合要求．二是除氧化剂受潮结块变质，上述不合格的除氧化剂被喷入荒管后不能完全与氧化铁皮反应而结成硬块，这些硬块在轧制时被压人钢管内表面而形成麻坑三是除氧化剂喷吹量不足，造成除氧化剂与氧化铁皮反应不完全而结成硬块。内麻坑缺陷产生在母管的后半段，多发生在秋末冬初，有时也发生在阴雨天，呈批量出现，麻坑内大部分有颜色呈灰褐色或灰黑色的异物，深度有时达4 5 mm并有被辗压的痕迹。

1．6 内直道(内棱子)

内直道是指在钢管内表面呈现有一定宽度和高度的沿纵向的凸棱或划道的缺陷。一般有2种情况，一种是在连轧轧制过程中，芯棒与毛管内表面产生相对滑动摩擦，而且在轧制过程中经常出现铁耳子将芯棒刮伤，以及芯棒表面龟裂而掉肉的现象随着芯棒使用次数增加，磨

损逐渐增加并在刮伤或掉肉的局部形成了沿轴线方向的凹槽，这种带有凹槽的芯棒在轧制过程中与钢管内壁接触时就在钢管内表面形成了与芯棒凹槽相对应的凸棱即内直道。另一种情况是，芯棒表面因润滑不好，粘结了除氧化剂与氧化铁皮反应后的熔融液渣，这种芯棒在轧制时就会在钢管的内表面产生一定深度的划道。

1．7 轧折

轧折是指在钢管表面沿纵向局部或通长呈凹陷皱折状的缺陷[2]。当连轧过程中机架之间金属秒流量不等时。某两机架之间产生严重堆钢轧制，造成孔型过充满致使金属被挤入辊缝处，在经过下一机架或脱管机时发生叠轧形成轧折。此种缺陷多发生在薄壁管或新辊开轧时，主要产生在连轧后段。当在轧制过程中突然出现一个不稳定因素如安全臼断时。轧折更容易产生。

1．8辊痕(辊印)

辊痕是指在钢管外表面规律性出现的疤痕或压印缺陷，即轧辊(连轧辊、脱管辊、定减径辊)、传送辊表面被金属硬物碰伤后，在轧制或传送钢管时在其外表面留下的压痕。连轧辊表面的碰伤主要是

来自毛管尾端的耳子和芯棒端部的撞伤，尤其在轧制气瓶管时因毛管的壁厚比耳子的厚度小，当耳子被带人轧机时极易将轧辊硌伤。另外。轧制薄壁管时毛管尾端的飞翅也容易将轧辊硌伤。传送辊表面的碰伤主要是钢管管端向下弯曲，在辊道上运行时撞击辊面形成的。上述缺陷有很强的规律性．可以STEEL PIPE Oct．2006，Vo]．35，No．5 根据其间隔的距离和呈现的形状确定产生的位置。通常由连轧辊造成