導(dǎo)致無縫鋼管縱向裂紋原因分析

  導(dǎo)致無縫鋼管縱向裂紋的原因很多，包括材料因素和工藝因素。如果無縫鋼管本身塑性差或退火不好，縱向開裂的概率會增加，但根本原因在于無縫鋼管冷拔后的高殘余應(yīng)力。

  從斷裂力學(xué)的觀點來看，構(gòu)件的斷裂是其內(nèi)部微裂紋形成和擴展的結(jié)果。無縫鋼管的縱向裂紋基本上是脆性斷裂，裂紋形狀是張開的。

  一般來說，金屬中微裂紋的存在是不可避免的，但在相同的材料條件下，是否會發(fā)生斷裂取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷，也可以是自身存在的殘余應(yīng)力。

  冷拔后，尤其是空拔后，無縫鋼管具有較高的殘余應(yīng)力，在無縫鋼管外表面附近表現(xiàn)為切向和軸向拉應(yīng)力，其值對于大直徑無縫鋼管可以達到很大的值。根據(jù)上述拉伸斷裂機理，可以認為無縫鋼管外表面附近存在的切向殘余應(yīng)力對無縫鋼管的縱向裂紋起著關(guān)鍵作用。

無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管在我國鋼管業(yè)中具有重要的地位。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)有無縫管生產(chǎn)企業(yè)約240多家，無縫鋼管機組約250多套，年產(chǎn)能力約450多萬噸。從口徑看，＜φ76的，占35%，＜φ159-650的，占25%。從品種看，一般用途管190萬噸，占54%；石油管76萬噸，占5.7%；液壓支柱、精密管15萬噸，占4.3%；不銹管、軸承管、汽車管共5萬噸，占1.4%。

軋制無縫管的原料是圓管坯，圓管胚要經(jīng)過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料，并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱，溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問題.圓管坯出爐后要經(jīng)過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機，這種穿孔機生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，穿孔擴徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼胚打孔，形成鋼管。鋼管內(nèi)徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經(jīng)定徑后，進入冷卻塔中，通過噴水冷卻，鋼管經(jīng)冷卻后，就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機（或水壓實驗）進行內(nèi)部探傷。若鋼管內(nèi)部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。鋼管質(zhì)檢后還要通過嚴(yán)格的手工挑選。鋼管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號、規(guī)格、生產(chǎn)批號等。并由吊車吊入倉庫中。