生產(chǎn)高精度冷拔無縫鋼管重要要求

     高精度冷拔冷拔無縫鋼管是一種新型高技術(shù)節(jié)能產(chǎn)品。近年來，采用本項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的冷拔無縫鋼管已廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)液壓、氣動缸，煤炭井下支架（支柱），石油泵管，千斤頂?shù)戎圃祛I(lǐng)域。高精度冷拔冷拔無縫鋼管的應(yīng)用對節(jié)約鋼材，提高加工工效，節(jié)約能源，減少液壓缸、氣缸加工設(shè)備投資有重要意義。 
  冷拔方式：生產(chǎn)高精度冷拔無縫鋼管──液壓缸體與傳統(tǒng)的切削工藝比較，具有以下特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)效率高：用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)一根內(nèi)徑420毫米，12米長的缸筒需154小時，用冷拔方法生產(chǎn)只需4分鐘。（2）率高：由于鏜孔的滾壓頭兼起導(dǎo)向作用，在切削過程中，毛坯管由于自重產(chǎn)生撓度，致使?jié)L壓頭和鏜刀走偏，造成廢品。率只能達(dá)到60%左右，而用冷拔方法生產(chǎn)，率可達(dá)95%以上。（3）金屬利用率高：用傳統(tǒng)的鏜孔方法制造缸體，金屬利用率只有50-70%。用拉拔方法生產(chǎn)時，金屬不但不被切削成鐵末，反而可以得到30%的延伸，金屬利用率可達(dá)95%。（4）冷拔無縫鋼管能改善成品管金屬的機(jī)械性能：用拉拔方法生產(chǎn)，使毛坯得到30%以上的塑性變形，由于加工硬化而使成品管金屬的強(qiáng)度限大為提高。一般在成品管內(nèi)層強(qiáng)度限提高達(dá)60%。高精度冷拔無縫鋼管是用無縫熱軋鋼管、直縫焊管為坯料，冷拔無縫鋼管經(jīng)過化學(xué)處理后在專用冷拔機(jī)上，通過特種變形原理設(shè)計的模具進(jìn)行拉拔，生產(chǎn)出高精度管。其尺寸精度達(dá)H10～H8，直線度達(dá)0.35～0.5mm/m，表面粗糙度達(dá)Ra1.6-0.4。

冷拔無縫鋼管常見缺陷和形成原因

   在冶煉或熱加工過程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當(dāng)?shù)龋┰斐傻挠绊懀率逛摰膬?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴(yán)重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時還將導(dǎo)致材料或產(chǎn)品報廢。
   冷拔無縫鋼管中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗(yàn)的方法分酸浸檢驗(yàn)及斷口檢驗(yàn)兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡介如下：
偏析
 形成原因
澆注凝固過程中，由于選擇結(jié)晶和擴(kuò)散作用引起某些元素的聚集，造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點(diǎn)狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時，呈顏色深暗、形狀不規(guī)則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點(diǎn)。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點(diǎn)。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點(diǎn)物質(zhì) 凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙，而在熱加工過程中未能焊合。根據(jù)其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規(guī)則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現(xiàn)在偏析斑點(diǎn)之內(nèi)。嚴(yán)重時，有連成海綿狀的趨勢。
夾雜
 形成原因
① 外來金屬夾雜

在澆注過程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
 宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
 形成原因
② 外來非金屬夾雜

在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)內(nèi)壁的耐火材料。 宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認(rèn)，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細(xì)小的呈圓形的小孔。

 形成原因
③ 翻皮底注鋼錠澆注過程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周圍不同，形狀不規(guī)則的彎曲狹長條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔 形成原因
鋼錠或鑄件澆注時，心部的液體由于 冷凝時體積收縮未能得到補(bǔ)充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
 宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規(guī)則折皺的孔洞。
 形成原因
鋼錠澆注過程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
 宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。在鍛軋過程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細(xì)管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類似于排列規(guī)律的點(diǎn)狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點(diǎn)
 形成原因
一般認(rèn)為是氫和組織應(yīng)力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細(xì)短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點(diǎn)。

裂縫冷拔無縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當(dāng)枝狀組織較嚴(yán)重時，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂縫。
內(nèi)裂：由于鍛軋工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的開裂。
 宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開裂，呈蛛網(wǎng)狀，嚴(yán)重時呈放射狀開裂。
折疊
 形成原因
冷拔無縫鋼管或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及 的棱角，在鍛軋中疊附在冷拔無縫鋼管上，或由于孔型設(shè)計或操作不當(dāng)生成耳子，在繼續(xù)軋制時疊合而成。
 宏觀特征
冷拔無縫鋼管在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴(yán)重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。

 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)部裂紋形成和擴(kuò)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(dá)到大值。根據(jù)上述抗拉開裂機(jī)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。