Kare Boru Kütüklerin Tabakalaşmasının Sebepleri, Etkileri ve Önlenmesi

Kütüğün katmanlanması, kütük içinde haddeleme yönüne paralel olarak katman-benzeri metal ayrılmasının meydana geldiği olguyu ifade eder (dikişsiz kare borular için, dairesel boru kütüğüne karşılık gelir; soğuk-oluşturulmuş ve kaynaklı kare borular için, çelik levha veya şerit kütüğüne karşılık gelir). Bu gizli bir iç kusurdur. Nedenleri iki ana kategoriye ayrılabilir:doğal metalurjik kusurlar ve sonraki işlemlerden kaynaklanan. Sonunda plastik deformasyon süreci sırasında makroskobik katmanlaşmaya doğru genişler.

• -Metalik olmayanların toplanmasıKapsamalar: Çelik üretimi sırasında, rafine etme sırasında eksik deoksidasyon ve yetersiz yumuşak üflemenin yanı sıra kireç oluşumu veya refrakter malzemelerin erozyonu, erimiş çelikte Al₂O₃, sülfürler ve kalsiyum-alüminat gibi yüksek-erime-noktalı sert kalıntılarla sonuçlanabilir. Bu kalıntıların hiçbir plastisitesi yoktur ve yuvarlanma sırasında ince, zayıf katmanlar halinde uzatılır ve delaminasyon için ara yüzün çekirdeği haline gelir.
• İnteSürekli döküm kütüklerinin iç kusurları: Sürekli döküm işlemi sırasında, daha sonraki haddeleme sırasında tamamen kaynaklanmadığı takdirde merkezi gözeneklilik, büzülme boşlukları ve yüzey altı kabarcıkları kalabilir. Katmanlı boşluklara bastırılacaklar; aynı zamanda, merkezi karbon ayrışması ve bantlı yapı, kesitte eşit olmayan mekanik özelliklere- neden olabilir ve ayrışma bölgesinin bağlanma kuvveti matrisinkinden çok daha düşüktür, bu da onu stres altında ayrılmaya yatkın hale getirir.

• Tutarsız ısıtma ve uygun olmayan sıcaklık:Boru kütüğü iyice ısıtılmazsa veya çapraz-kesit boyunca büyük bir sıcaklık farkı varsa (genellikle "yin-yang yüzeyi" olarak bilinir), bu durum düzensiz metal plastisitesine neden olur ve deformasyon sırasında katmanlar arası kayma gerilimi bağlanma mukavemetini aşarak zayıf yüzey boyunca ayrılmaya neden olur; ısıtma sıcaklığı çok düşükse genel plastiklik yetersiz olacaktır ve delme/haddeleme sırasında iç kusurların ayrılma eğilimi daha yüksektir.
• Delme/yuvarlama parametrelerinin uyumsuzluğu (kesintisiz işlem):  Eğik haddeleme delme sırasında, eğer rulo hızı çok yüksekse ve besleme açısı çok küçükse, boru kütüğü aşırı eksenel kesme gerilimine maruz kalacak, bu da dahili küçük kusurların ayrılmasına ve eksenel yön boyunca uzanarak boru duvarına paralel bir katman oluşturmasına neden olacaktır; aşırı tek geçişli azaltma ve aşırı takım aşınması da düzensiz metal akışını şiddetlendirerek katmanlamayı tetikleyecektir.
• Soğuk bükme şekillendirmede (kaynak işlemi) gerilim konsantrasyonu: Şerit çelikteki mevcut küçük iç katman, soğuk bükme şekillendirme sırasında tekrarlanan bükme gerilimi altında kalınlık yönü boyunca genişleyecektir; şekillendirme geçişlerinin makul olmayan dağılımı ve aşırı tek-geçiş deformasyonu da doğrudan kalınlık yönünde kayma katmanlaşmasına neden olacaktır.
• BMkontrollü yuvarlanma sonrası-soğutma: Soğutma hızı çok hızlıysa, aynı anda büyük termal gerilim ve mikro yapı gerilimi üretecek ve merkezi ayrışma bölgesinde mikro çatlakların oluşmasına neden olacaktır; uygunsuz yığın soğutma ve zamanından önce istifleme, stresin tamamen ortadan kalkmasını önleyecek ve sonunda makroskobik katmanlaşmaya dönüşecektir.

Katmanlama kusuru, gizlenmesi (çoğunluğu çıplak gözle görülemez) ve genişleyebilmesi ile karakterize edilir. Boru malzemesinin performansını temelden zayıflatır ve kalite ve kullanım güvenliği açısından önemli riskler oluşturur.

• Mekanik özelliklerde önemli bozulma: Katmanlama, boru malzemesinin etkin taşıma duvarı kalınlığının azalmasına neden olacak ve katmanlı alandaki çekme mukavemeti %30 ila %50 oranında düşecek, darbe tokluğu 10J'nin altına düşebilecek ve plastisite (uzama) ve yorulma direnci de aynı anda azalacaktır; katmanlamanın kenarları doğal stres yoğunlaşma noktalarıdır ve dış kuvvet altında hızlı genleşmeye eğilimlidirler.
• Süreç performansının başarısızlığı: Sonraki soğuk bükme, genişletme, düzleştirme ve bükme işlemleri sırasında katmanlama alanı doğrudan çatlayacaktır; Boru ucu oluğunda tabakalaşma varsa kaynak, kaynak sırasında eksik erimeye ve cüruf birikmesine neden olacak ve doğrudan kalitesiz bir kaynak bağlantısına yol açacaktır.
• Standart test gereksinimlerinin karşılanamaması: GB/T 20490 gibi standartlara göre ultrasonik test (UT) gerçekleştirilirken, katmanlama, uygunsuzluğu belirlemek için temel iç kusurlar olan ve doğrudan ürünün kalitesinin düşmesine veya hurdaya çıkarılmasına yol açan belirgin kusur dalgalarını gösterecektir.

• Yapısal rulman kırılma riski: Izgara yapılar ve mekanik destekler inşa etmek gibi yapısal senaryolarda kullanıldığında, statik yükler altındaki katmanlar giderek genişleyerek kesit kırılmasına yol açacaktır; Alternatif yükler altında, hızlı bir şekilde yorulma çatlaklarına neden olacak, ani kırılgan kırılmalara neden olacak ve yapısal güvenlik kazalarına neden olacaktır.
• Basınç-boru hattında sızıntı ve patlama: Akışkan taşıma ve basınçlı boru hatları için kullanıldığında, tabakalaşmanın iç duvara doğru genişlemesi boru duvarı sızıntısına neden olacaktır. Yüksek-basınç koşullarında doğrudan patlayabilir; Hidrojen veya asidik ortam içeren kükürt-taşınıyorsa, katman boşlukları hidrojenin- neden olduğu çatlamayı (HIC) ve çatlak korozyonunu tetikleyerek boru malzemesinin arızasını hızlandıracaktır.
• Dayanıklılık ve görünümde bozulma: Aşındırıcı ortam katmanlama boşluklarına girdikten sonra, dahili gizli korozyona neden olacak, boru malzemesini içten dışa doğru kademeli olarak tahrip edecek ve servis ömrünü önemli ölçüde kısaltacaktır; şiddetli tabakalanma aynı zamanda boru yüzeyinin şişmesine, boyut sapmalarına, kabarcık oluşumuna ve galvanizleme veya kaplama sonrasında soyulmasına neden olacaktır.

• Erimiş çeliğin saflığını ve sürekli dökümün kalitesini artırın:

1. Yumuşak argon üflemenin süresini sağlamak, yüzdürmeyi ve kalıntıların boşaltılmasını teşvik etmek için LF/VD arıtma proseslerini güçlendirin; sert Al₂O₃ kalıntılarını değiştirmek, bunları küresel düşük-erime-noktalı kapanımlara dönüştürmek ve tabaka-benzeri tabakalaşmanın kaynağını azaltmak için kalsiyum işlemini kullanın.
2. Merkezi ayrışmayı ve merkezi gözenekliliği azaltmak için sürekli döküm işlemi boyunca kalıp + uç elektromanyetik karıştırma kullanın; Rulo cürufunu ve yüzey altı kabarcıklarını önlemek için çekme hızını sabit bir şekilde kontrol edin.

• Hammaddeleri girişte sıkı bir şekilde kontrol edinthefabrika: Fabrikaya giren kütükler/levhalar için, iç tabakalaşmayı, kalıntıları ve gözeneklilik kusurlarını tespit etmek amacıyla %100 ultrasonik ön-inceleme yapılmalıdır. Niteliksiz kütükler doğrudan reddedilmelidir; Aynı zamanda, haddeleme sırasında yüzey kusurlarının yayılmasını önlemek için yüzey çatlakları ve yara izleri taşlanmalıdır.

• Kütük ısıtma hazırlığını standartlaştırın: Çelik tipine göre hassas ısıtma eğrileri formüle edin, eşit ısı nüfuzunu sağlamak için ısıtma hızını kontrol edin; Boyut farklılıkları nedeniyle eşit olmayan ısınmayı önlemek için aynı spesifikasyona ve çelik tipine sahip kütüklerin merkezi olarak yüklenmesini önceden planlayın.

• Isıtma işlemini hassas bir şekilde kontrol edin: Dengeleme bölümünün bekleme süresini sağlayın, tüp bölümünün sıcaklık farkını izin verilen aralıkta kontrol edin, "çift yüzleri" ve düşük-sıcaklık yuvarlanmasını ortadan kaldırın; Aşırı ısınma nedeniyle taneler arası bağlanma kuvvetinin azalmasını önlemek için ısıtma sıcaklığının üst sınırını sıkı bir şekilde kontrol edin.

• Delme ve yuvarlama parametrelerini optimize edin (kesintisiz işlem):

1. Rulo hızını kritik katmanlama hızının altında kontrol edin, besleme açısını uygun şekilde artırın, delme sırasında eksenel kayma gerilimini azaltın ve deformasyon mekanizmasından kaynaklanan katman oluşumunu önleyin.
2. Tek geçişte aşırı deformasyonu önlemek için her geçişte indirgeme miktarını makul şekilde dağıtın; Ruloların, kılavuz plakaların ve kafaların aşınmasını düzenli olarak kontrol edin, aşınma sınırı aşarsa bunları zamanında değiştirin ve düzgün metal akışı sağlayın.

• Soğuk bükme ve kaynak işlemini optimize edin (kaynak işlemi): Şekillendirme geçişlerini iyileştirin, tek geçişli deformasyon açısını azaltın, kalınlık yönündeki kayma gerilimini azaltın, şeridin iç katmanlanmasının genişlemesini önleyin; kaynak ergitme kalitesini sağlamak için yüksek-frekans kaynak gücü ile ekstrüzyon miktarını eşleştirin, kaynağın katmanlanmasını önleyin.

• Döndürme sonrası soğutmayı ve yavaş soğutmayı-standartlaştırın: 

1. Haddeleme sonrası soğutma hızını 3 ila 5 derece/sn arasında sabit bir hızda kontrol edin, kalın duvarlı kütüklerin merkezinde kırılgan beynit oluşumunu önleyin ve organizasyonel stresi azaltın.
2. Sabit-sıcaklıkta istifleme ve yavaş soğutma uygulayın: 50 mm'ye eşit veya daha az kalınlıklar için, yavaş soğutma 12 saatten fazla veya ona eşit olmalıdır; > 50 mm kalınlıklar için yavaş soğutma 24 saatten fazla veya eşit olmalıdır.Yığının başlangıç ​​sıcaklığı 500 dereceye eşit veya daha büyük olmalıdır. İstifin erken çözülmesine izin vermeyin; Benzer uzunluk ve genişliğe sahip plakaları bir arada istifleyin ve gerekirse kenarların çok hızlı soğumasını önlemek için yalıtım amacıyla bunları asbestli bezle sarın. 

• Bitmiş ürünler için-tahribatsız muayenelerin tam kapsamı: Boru duvarının tamamını %100 kaplayan ve katmanlama kusurlarını doğru bir şekilde tespit eden otomatik ultrasonik test gerçekleştirmek için GB/T 20490 standardına uygundur; Arızalı ürünlerin ortaya çıkmasını önlemek için borunun sonuna manuel yeniden-inceleme ekleyin.
• Isıl işlem ve performans doğrulama: Yüksek-kaliteli çelik, kalın-duvarlı kare ve dikdörtgen borular, artık gerilimi ortadan kaldırmak, yapıyı homojenleştirmek ve sağlamlık için ayrışmayı iyileştirmek üzere normalleştirme + temperleme işlemine tabi tutulur; İşleme yükleri altında katman çatlaması olmadığını doğrulamak için numune basıncında düzleştirme, genleşme ve soğuk bükme işlemi testleri.
• Kusur izlenebilirliği ve kapalı{0}}döngü iyileştirmesi: Bir katmanlama hatası tespit edildiğinde, kusurun şekli ve dağılımına göre çelik üretimi, döküm ve haddeleme prosesi parametrelerini tersten takip edin, nedenini belirleyin ve süreci derhal ayarlayın; Küçük katmanlama, kusurlu bölümün kaldırılmasını ve kullanım için kalitesinin düşürülmesini sağlayabilirken, şiddetli katmanlama, tüm bölümün hurdaya çıkarılmasıyla sonuçlanır.