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厚壁無縫鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 厚壁無縫鋼管外徑精度:取決于定(減)徑方法、設備運轉情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 外徑mm
Di:名義外徑mm
b. 厚壁無縫鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質量,各變形工序的工藝設計參數(shù)和調整參數(shù),工具質量及其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差: ρ=(S-Si)/Si× S:橫截面上壁厚
Si:名義壁厚mm
C.厚壁無縫鋼管橢圓度:表示厚壁無縫鋼管的不圓程度。
d. 厚壁無縫鋼管長度:正常長度、定(倍)尺長度、長度允許偏差
e. 厚壁無縫鋼管彎曲度:表示厚壁無縫鋼管的彎度:每米厚壁無縫鋼管長度的彎曲度、厚壁無縫鋼管全長的彎曲度
f. 厚壁無縫鋼管端面切斜度:表示厚壁無縫鋼管端面與厚壁無縫鋼管橫截面的傾斜程度
g. 厚壁無縫鋼管端面坡口角度和鈍邊
厚壁無縫鋼管軋制加工解析技術
厚壁無縫鋼管的軋制加工解析技術自20世紀80年代后期開始廣泛采用有限要素法(FEM),近伴隨著計算機輸出的發(fā)展,解析技術已由二維向三維的變形解析發(fā)展。由此提高了產品的尺寸精度和質量,以下介紹具有代表性的解析技術。
延伸軋制的解析技術
芯棒連軋管機采用芯棒和孔型輥進行軋制,因此與板軋制不同,在軋輥圓周方向上存在著軋輥和芯棒沒有接觸的自由變形區(qū)。由于該自由變形區(qū)是在下個機架上被軋制,因此為正確理解芯棒連軋管機的綜合特征,對包括自由變形區(qū)在內的變形進行預測是很重要的。
這種復雜的變形預測如果采用以往的高速緩存實現(xiàn)算法是無法獲得高的精度,因此就需要高精度的解析。考慮到軋制方向剪切變形,采用普通擴張平面變形解析進行近似三維解析。結果可知,計算值和實驗值較一致。
近,隨著計算機技術的發(fā)展,加快了完全三維有限要素法解析技術的開發(fā),它還能用于機架間張力影響的解析和軋輥與管坯的速度差的解析。
定徑軋制的解析技術
采用定徑軋制時由于內面沒有工具,因此在軋制厚壁管時軋材的內面形狀不整齊。采用三輥式軋機時,軋材的內面形狀呈六角形。通過采用三維有限要素法解析,明確了這種內面棱角現(xiàn)象的發(fā)生機理和應采取的對策。在采用接近正圓的橢圓率=0.986的孔型時能獲得基本均勻的壁厚,但在采用接近正圓的橢圓率=0.960的孔型時則出現(xiàn)清晰的內面六棱角。采用本解析能預測用張力減徑機軋制時壁厚的變化,弄清了軋輥孔型特性和機架間的張力對內面六棱角的影響。
降低厚壁無縫鋼管高溫回火脆性的措施
厚壁無縫鋼管的高溫回火脆性的本質,普遍認為是磷、錫、銻等雜質元素在原奧氏體晶界偏聚,導致晶界脆化的結果。而錳、鎳、鉻等合金元素與上述雜質元素在晶界發(fā)生共偏聚,促進雜質元素的富集而加劇脆化。而鉬則相反,與磷等雜質元素有強的相互作用,可使在晶內產生沉淀相并阻礙磷的晶界偏聚,可減輕高溫回火脆性稀土元素也有與鉬類似的作用。鈦更有效地促進磷等雜質元素在晶內沉淀,從而減弱雜質元素的晶界偏聚減緩了高溫回火脆性。
1、在高溫回火后用油冷或水快速冷卻以抑制雜質元素在晶界偏聚;
2、采用含鉬厚壁無縫鋼管種,當鋼中鉬含量增加到0.7%時,則高溫回火脆化傾向降低,超過此限厚壁無縫鋼管中形成富鉬的特殊碳化物,基體中鉬含量降低,厚壁無縫鋼管的脆化傾向反而增加;
3、降低厚壁無縫鋼管中雜質元素的含量;
4、長期在高溫回火脆化區(qū)工作的部件,單加鉬也難以防止脆化,只有降低厚壁無縫鋼管中雜質元素含量,提高厚壁無縫鋼管的純凈度,并輔之以鋁和稀土元素的復合合金化,才能有效地防止高溫回火脆性。