Q345B低合金钢管线性缺陷产生的原因是什么?
从Q345B低合金钢管端部横向截取环状试样,在光学显微镜下观察内壁是否存在缺陷、并测量缺陷深度。结果表明检查的三家厂家生产的管内壁普遍存在多条、深浅不一且呈不规则分布的缺陷,缺陷形貌也有所不同。就一根Q345B低合金钢管而言,横截面上都存在不同深度缺陷,绝大部分深度都在0.2mm以下,试样横截面微观形貌,有的缺陪较粗,有的较细。
对缺陷深度的检查统计结果,三家的Q345B低合金钢管最大内壁线性缺陷深度基本相当,厂家B的Q345B低合金钢管缺陷最深达到0.31mm,但其内壁存在最深缺陷≥0.2mmQ345B低合金钢管所占比例最小,而厂家C的Q345B低合金钢管比较严重,深度超过0.2mmQ345B低合金钢管的数量较多。这可能与制管用坯料类型不同有关,因水平连铸坯的致密性不及热轧管坯、中心疏松及缩孔的比例要比轧坯严重,中心疏松和缩孔有可能促进内壁形成细小直线状缺陷。
结合Q345B低合金钢管的生产工艺,由于该类规格的管均采用多道冷拔成型(因为热轧成型的Q345B低合金钢管内孔必然存在内六方或三角形现象),在拔制过程中,先采用带内模拔制、再采用无内模空拔,只是不同的厂家在冷拔(及空拔)道次上有所不同。结合制管厂通过模拟生产过程进行的试验研究,认为缺陷形成原因可能是在制管过程中多种因素的综合作用,而不是单一因素引起的。
如Q345B低合金钢管在穿管的过程中热轧顶头疲劳起皱引起的管坯内表面存在短而浅的划痕或导致管坯内表面粗糙,在后续拔制的过程中,原管坯内壁存在的小凹坑不断地进行收缩、延长,使其演变成了沟槽,且沟槽的宽度越来越小,特别是经过多道空拔工序,Q345B低合金钢管只受拔致力的拉伸和外膜的向内挤压作用,而Q345B低合金钢管内壁没有受到向外的挤压作用,随着金属的流动,这些沟槽也迸一步向Q345B低合金钢管内部延伸变细,最后就形成了不可避免的纵向直线状缺陷,见图5a;而坯料内表面较光滑的,其成品管的内表面要好,见图5b。另外,也可能是Q345B低合金钢管在有内模拔制的过程中,内模对Q345B低合金钢管内壁有损伤,在后续的空拔过程中,这些损伤不能得到有效的压合和及控制,继而形成了内壁纵向直线状缺陷。
更须值得注意的是,在冷拔工艺中所存在的这种缺陷,在热轧管中也有出现,原因尚待进一步研究。
因而,管内壁线性缺陷形成原因比较复杂,需要加以深入研究,同时应加强管坯质量控制,改进和完善制管工艺,从而使各生产厂家尽可能减轻Q345B低合金钢管内壁线性缺陷问题、排除锅炉产品质量存在的安全隐患,促进产品质量的提高。
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