根據不(bu)銹(xiu)鋼管生產流程,工廠在加工過程的缺陷有預制工序缺陷和后續工序缺陷


  預制工序的缺陷定義為:鋼坯中固有的缺陷經加熱或冷卻仍存在者;不銹鋼管(guan)在軋制過程中新產生的特有缺陷。


  表1-2介紹了(le)預制工序中形成的缺(que)陷的位(wei)置(zhi)及(ji)成因。


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1. 裂紋


  不銹鋼坯(pi)加工(gong)時,如(ru)氣孔、裂(lie)紋之類固有的(de)(de)表面缺陷(xian),經軋制和拉拔后呈(cheng)縱向分布,此時,軋制作(zuo)業(ye)的(de)(de)材料表面便產(chan)生凹陷(xian)。由于這一(yi)缺陷(xian)的(de)(de)圓滑過渡(du)不佳(jia)或尺寸過大,因此可能以此為源頭,在成品和半(ban)成品不銹鋼管上(shang)產(chan)生裂(lie)紋。


2. 分層


 分層是(shi)(shi)典(dian)型的、平行于(yu)鋼管表(biao)面的分離,它是(shi)(shi)氣孔、裂(lie)開的縮(suo)孔、非金屬夾(jia)雜物或裂(lie)紋等內(nei)部(bu)不連續在軋制過程中被延伸和壓扁而(er)成。分層可以在表(biao)面或近表(biao)面,一(yi)般(ban)是(shi)(shi)扁平的,而(er)且非常(chang)薄。


3. 發紋


  發紋(wen)(wen)主要出現(xian)在鋼管近表面(mian),是由于軋制時將非金屬夾雜物壓扁和拉長而形成的(de)。典型的(de)發紋(wen)(wen)呈斷續的(de)直線狀,與鋼管的(de)軸線方向平(ping)行。


4. 杯形裂紋


  杯形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)大都(dou)發(fa)生在擠壓或冷拔作業期間,是由于(yu)金屬內部不能像表面一(yi)樣快速形(xing)(xing)(xing)變,以致(zhi)產生內應(ying)力,從而導致(zhi)形(xing)(xing)(xing)成橫向杯形(xing)(xing)(xing)裂(lie)紋(wen)。


5. 冷卻裂紋(wen)


  毛管軋制(zhi)完成之后(hou),若冷卻(que)不均勻,便因內(nei)應(ying)力(li)而(er)造成冷卻(que)裂(lie)紋(wen)。典型的(de)冷卻(que)裂(lie)紋(wen)呈(cheng)縱向,往往很(hen)深且很(hen)長(chang),雖然很(hen)易(yi)與裂(lie)紋(wen)混同,但冷卻(que)裂(lie)紋(wen)表(biao)面(mian)不顯示氧(yang)化現象。


6. 折疊(die)


  不銹鋼管(guan)(guan)軋(ya)制(zhi)折疊(die)(die)是金(jin)屬(shu)被(bei)重疊(die)(die),即金(jin)屬(shu)間被(bei)緊緊擠(ji)壓在一起但仍(reng)未熔合(he)的區域。毛管(guan)(guan)通過(guo)軋(ya)機時,擠(ji)出過(guo)多(duo)的材料(liao),如果(guo)緊接著進行滾壓,則凸瘤或(huo)(huo)翅形(xing)部位(wei)將被(bei)擠(ji)壓到坯(pi)料(liao)表(biao)面上,由于(yu)表(biao)面嚴重氧化,故不能與軋(ya)制(zhi)表(biao)面彌合(he),從(cong)而形(xing)成折疊(die)(die)。軋(ya)制(zhi)折疊(die)(die)往(wang)(wang)往(wang)(wang)呈線(xian)性狀或(huo)(huo)稍有(you)曲(qu)折,縱向,平行于(yu)制(zhi)件表(biao)面或(huo)(huo)與表(biao)面有(you)小的夾角。





  在熱處理、機械加工(gong)、鍍層和精(jing)加工(gong)作業(ye)中的(de)不(bu)連續(xu),都屬(shu)于后續(xu)工(gong)序的(de)不(bu)連續(xu)。這類(lei)不(bu)連續(xu)的(de)代價極(ji)為昂貴,使前道工(gong)序完全作廢。


  后續(xu)工序中形成的缺(que)陷(xian)位置及成因見表1-3。


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1. 熱處理裂紋(wen)(wen)和淬(cui)火裂紋(wen)(wen)


  為了使不銹鋼(gang)管(guan)獲(huo)得(de)規(gui)定(ding)的(de)硬(ying)度(du)(du)和金(jin)相(xiang)組織,需(xu)要對鋼(gang)管(guan)進行熱處理。在實施這種作業時(shi),金(jin)屬(shu)在受控條件(jian)下加熱和冷卻(que)。然(ran)而,在某些情況下,當這種處理產生(sheng)的(de)應力超過(guo)材料的(de)抗(kang)拉強度(du)(du)時(shi),便形成(cheng)裂紋。與(yu)此相(xiang)似,若部(bu)件(jian)被加熱到很高溫度(du)(du),然(ran)后(在空(kong)氣、油或水中)急冷,則可能產生(sheng)淬火裂紋。


  淬(cui)火裂(lie)紋(wen)作為應力(li)集中之處,能成為疲勞(lao)裂(lie)紋(wen)的(de)來源和擴展點(dian)(dian),而且也可能成為過載(zai)失效的(de)起始(shi)點(dian)(dian)。某(mou)些淬(cui)火作業嚴重失誤(wu)時,可使部件在處理時就爆裂(lie)。


  熱(re)處理(li)(li)裂紋和淬(cui)火(huo)裂紋,通常易產生于(yu)截面(mian)薄的(de)部位(wei)或材(cai)料厚(hou)度(du)變化(hua)之處,如轉角、臺(tai)階(jie)、槽,這是由于(yu)這些區域(yu)冷卻較快因而首先相變。熱(re)處理(li)(li)或淬(cui)火(huo)作業時,材(cai)料的(de)運動被約束,也會影響(xiang)裂紋位(wei)置。熱(re)處理(li)(li)裂紋或淬(cui)火(huo)裂紋是典型的(de)呈(cheng)分(fen)叉狀的(de)表面(mian)指示,在試件上(shang)隨(sui)機地呈(cheng)任何(he)方(fang)向。


2. 機加工撕裂


  鈍的(de)(de)(de)機(ji)加工刀具切削不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)時,或多或少(shao)地會使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)表面產(chan)生(sheng)粗糙不平(ping)的(de)(de)(de)劃痕,這是(shi)由于鋼(gang)(gang)管(guan)加工表面被(bei)硬化所致,而硬化度取決于切削量的(de)(de)(de)大(da)小、刀具和(he)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)材(cai)料。


  粗(cu)加(jia)工時過(guo)深的(de)切削紋路和殘(can)留(liu)刀痕,具有增(zeng)大應(ying)力的(de)作用,會促使部(bu)件(jian)過(guo)早(zao)失效。機加(jia)工撕裂雖然檢(jian)測較難,但必須精確、細致地加(jia)以(yi)檢(jian)出和判(pan)別。


3. 鍍(du)層裂紋


  鍍(du)層在鋼管生(sheng)(sheng)產中(zhong)具(ju)有廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)用途,如(ru)裝飾、防腐蝕、抗(kang)磨損和修(xiu)整尺寸不足等(deng)。但是,特殊的(de)(de)(de)鍍(du)層材(cai)料(liao)會(hui)產生(sheng)(sheng)抗(kang)拉(la)或壓縮的(de)(de)(de)殘余應力,如(ru)鉻(ge)層、銅(tong)層和鎳層產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)應力,會(hui)降(jiang)低部件的(de)(de)(de)疲(pi)勞強(qiang)度。當鍍(du)層中(zhong)滲入氫(qing)或者(zhe)氫(qing)從(cong)熱鍍(du)層材(cai)料(liao)滲入基體金屬時,便產生(sheng)(sheng)鍍(du)層裂紋。


  產生(sheng)或(huo)引發鍍層裂紋(wen)的機理是:材料硬(ying)度(du)和殘余應力高(gao),而在(zai)施鍍或(huo)酸洗作業時吸收了(le)(le)氫氣(qi),則(ze)更助長(chang)了(le)(le)裂紋(wen)的形成。


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