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厚壁無縫鋼管開裂的原因及處理方案

厚壁無縫鋼管縱向開裂的原因很多，既有材料原因，也有工藝原因。以厚壁無縫鋼管為例，如果厚壁無縫鋼管塑性差或退火不好，縱向開裂的概率會增加，但其根本原因是冷拔厚壁無縫鋼管殘余應(yīng)力大。

根據(jù)開裂力學(xué)的概念，構(gòu)件的開裂是內(nèi)部微裂紋形成和擴展的結(jié)果。厚壁無縫鋼管的縱向裂紋基本為脆性裂紋，其裂紋形式為開口型。

一般情況下，金屬微裂紋的存在是不可避免的，但在相同的材料條件下，裂紋的產(chǎn)生取決于構(gòu)件的拉應(yīng)力。影響構(gòu)件的拉應(yīng)力既可以在構(gòu)件外部加載，也可以存在于構(gòu)件的殘余應(yīng)力中。

冷拔后，特別是空拔后，殘余應(yīng)力較大，表現(xiàn)為厚壁無縫鋼管外表面附近的切向和軸向的拉應(yīng)力，其值可以達到大值。根據(jù)上述抗拉開裂機理，可以得出厚壁無縫鋼管外表面附近的切向殘余應(yīng)力對厚壁無縫鋼管縱向開裂起著關(guān)鍵作用。

無縫鋼管空拉過程中各層表面積的上述特性影響了金屬變形的不均勻性。其特點之一是管壁各層的自然延伸不一致，其中無縫鋼管外表層自然延伸，內(nèi)表層自然延伸，中層自然延伸從外表層到內(nèi)表層逐漸增大。第二個特點是由于關(guān)系的完整性，無縫鋼管變形不能有不同的每一層延伸，因此，每一層都必須相互包容。由于金屬外表面與中性層之間的自然延伸量小于中性層與內(nèi)層之間的自然延伸量，因此在變形過程中外層必然受到內(nèi)層的約束，其實際延伸量大于自然延伸量，同時厚度隨延伸量的增加而減小。相反，內(nèi)層的延伸受到外層的阻礙，其實際延伸量小于自然延伸量，厚度增加。

辨別無縫鋼管的幾點方法

1．無縫管易出現(xiàn)折疊。折疊是無縫管表面形成的各種折線，這種缺陷往往貫穿整個產(chǎn)品的縱向。產(chǎn)生折疊的原因是由于廠家追求，壓下量偏大，產(chǎn)生耳子，下一道軋制時就產(chǎn)生折疊，折疊的產(chǎn)品折彎后就會開裂，無縫管的強度大下降。

2．無縫管外表經(jīng)常有麻面現(xiàn)象。麻面是由于軋槽磨損嚴重引起無縫管表面不規(guī)則的凹凸不平的缺陷。由于無縫管廠家要追求利潤，經(jīng)常出現(xiàn)軋槽軋制超標。

3．無縫管表面易產(chǎn)生結(jié)疤。原因有兩點：1．無縫管材質(zhì)不均勻，雜質(zhì)多。2。材廠家導(dǎo)衛(wèi)設(shè)備簡陋，容易粘鋼，這些雜質(zhì)咬人軋輥后易產(chǎn)生結(jié)疤。

4．材表面易產(chǎn)生裂紋，原因是它的坯料是土坯，土坯氣孔多，土坯在冷卻的過程中由于受到熱應(yīng)力的作用，產(chǎn)生裂痕，經(jīng)過軋制后就有裂紋。（

5．無縫管容易刮傷，原因是材廠家設(shè)備簡陋，易產(chǎn)生毛刺，刮傷無縫管表面。深度刮傷降低無縫管的強度。

6．無縫管無金屬光澤，呈淡紅色或類似生鐵的顏色，原因有兩點二、它的坯料是土坯。2、材軋制的溫度不標準，他們的鋼溫是通過目測的，這樣無法按規(guī)定的奧氏體區(qū)域進行軋制，無縫管的性能自然就無法達標。

7．無縫管的橫筋細而低，經(jīng)常出現(xiàn)充不滿的現(xiàn)象，原因是廠家為達到大的負公差，成品前幾道的壓下量偏大，鐵型偏小，孔型充不滿。

8．無縫管的橫截面呈橢圓形，原因是廠家為了節(jié)約材料，成品輥前二道的壓下量偏大，這種螺紋鋼的強度大大地下降，而且也不符合螺紋鋼外形尺寸的標準