Разлози, утицаји и превенција стратификације квадратних цеви

Раслојавање гредице се односи на појаву где се слојевито{0}}одвајање метала дешава паралелно са смером ваљања унутар гредице (за бешавне квадратне цеви, одговара кружној гредици; за хладно-заварене и заварене квадратне цеви, одговара челичној плочи или тракастој гредици). Ово је скривени унутрашњи недостатак. Узроци се могу поделити у две главне категорије:инхерентне металуршке дефекте и изазване накнадним процесима. На крају се шири у макроскопско слојевитост током процеса пластичне деформације.

• Агрегација не-неметалаукључује: Током производње челика, непотпуна деоксидација и недовољно меко дување у рафинацији, као и формирање каменца или ерозија ватросталних материјала, могу довести до заосталих чврстих инклузија високе -тачке топљења- као што су Ал₂О₃, сулфиди и калцијум-алуминат у челику. Ове инклузије немају пластичност и током ваљања се издужују у танке, слабе слојеве, постајући језгро интерфејса за раслојавање.
• Интернални дефекти гредица за континуално ливење: Током процеса континуираног ливења, централна порозност, шупљине за скупљање и мехурићи испод површине могу остати ако нису потпуно заварени током следећег ваљања. Они ће бити притиснути у слојевитим празнинама; у исто време, централна сегрегација угљеника и тракаста структура могу проузроковати неуједначене механичке особине попречног пресека-, а сила везивања зоне сегрегације је много нижа од оне у матриксу, што га чини склоном раздвајању под стресом.

• Недоследно грејање и неправилна температура:Ако се цевна гредица не загреје добро или постоји велика температурна разлика у попречном-пресеку (обично позната као „јин-јанг површина“), то ће довести до неуједначене пластичности метала, а током деформације, међуслојни напон на смицање ће премашити чврстоћу везивања, узрокујући раздвајање дуж слабе површине; ако је температура загревања прениска, укупна пластичност ће бити недовољна, а током бушења/ваљања, унутрашњи дефекти су склонији да се раздвоје.
• Неусклађеност параметара пирсинга/котрљања (беспреман процес):  Током косог ваљања пирсинга, ако је брзина котрљања превисока, а угао храњења премали, цевна гредица ће бити подвргнута прекомерном аксијалном смичном напрезању, узрокујући да се унутрашњи мањи дефекти раздвоје и протежу дуж аксијалног правца, формирајући слој паралелан са зидом цеви; прекомерно смањење{0}}једног пролаза и прекомерно хабање алата ће такође погоршати неуједначен проток метала, што ће изазвати наношење слојева.
• Концентрација напона при хладном савијању (процес заваривања): Постојећи мањи унутрашњи слојеви у челику траке ће се ширити дуж правца дебљине под поновљеним напрезањем савијања током хладног савијања; неразумна дистрибуција пролаза формирања и прекомерна-деформација у једном пролазу ће такође директно изазвати смицање слојева у правцу дебљине.
• Унконтролисано накнадно-хлађење: Ако је брзина хлађења пребрза, истовремено ће створити велики термички стрес и напрезање микроструктуре, узрокујући стварање микропукотина у централној зони сегрегације; неправилно хлађење гомиле и прерано расклапање ће спречити да се стрес потпуно ослободи, да би се на крају развило у макроскопско слојевитост.

Дефект слојевитости карактерише његова прикривеност (већина је невидљива голим оком) и његова експанзивност. То у основи слаби перформансе материјала цеви и представља значајне ризике по квалитет и безбедност употребе.

• Значајно погоршање механичких својстава: Раслојавање ће узроковати смањење ефективне дебљине зида лежаја материјала цеви, а затезна чврстоћа у слојевитом подручју ће пасти за 30% до 50%, жилавост на удар се може смањити на испод 10Ј, а пластичност (издужење) и отпорност на замор ће такође пасти истовремено; ивице слојева су природне тачке концентрације напона и склоне су брзом ширењу под спољном силом.
• Неуспех у перформансама процеса: Током накнадне обраде хладног савијања, ширења, спљоштења и савијања, подручје наношења слојева ће директно пуцати; ако постоји слојевитост на жлебу на крају цеви, заваривање ће проузроковати непотпуну фузију и укључивање шљаке током заваривања, што директно резултира неквалификованим завареним спојем.
• Неиспуњавање стандардних захтева за тестирање: Када се спроводи ултразвучно тестирање (УТ) у складу са стандардима као што је ГБ/Т 20490, слојеви ће показати таласе очигледних дефеката, који су основни унутрашњи дефекти за утврђивање неусаглашености, што директно доводи до смањења квалитета производа или укидања.

• Ризик од лома носивих конструкција: Када се користи у структуралним сценаријима као што су грађевинске решеткасте структуре и механички ослонци, слојеви под статичким оптерећењима ће се постепено ширити, што ће довести до лома пресека; под наизменичним оптерећењима, брзо ће изазвати заморне пукотине, изазивајући изненадне крте ломове и резултујући структуралним безбедносним незгодама.
• Цурење и пуцање цевовода{0}}притисног лежаја: Када се користи за транспорт течности и цевоводе под притиском, ширење слојева према унутрашњем зиду ће изазвати цурење зида цеви. У условима високог{1}}притиска, може директно да пукне; ако се транспортује сумпор-који садржи водоник или кисели медијум, празнине у слојевима ће покренути водоник-индуковано пуцање (ХИЦ) и корозију у пукотинама, убрзавајући квар материјала цеви.
• Трајност и погоршање изгледа: Након што корозивни медијум уђе у слојеве празнина, то ће изазвати унутрашњу скривену корозију, постепено уништавајући материјал цеви изнутра ка споља, значајно скраћујући век трајања; озбиљно наношење слојева ће такође узроковати избочење површине цеви, одступања у величини и стварање мехурића и љуштење након цинковања или премаза.

• Побољшајте чистоћу растопљеног челика и квалитет континуираног ливења:

1. Ојачати процесе прераде ЛФ/ВД како би се осигурало трајање дувања меког аргона, промовишући флотацију и испуштање инклузија; користите третман калцијумом да бисте модификовали чврсте Ал₂О₃ инклузије, претварајући их у сферичне инклузије ниске-тачке-тачке, смањујући извор слојевитости-попут плоча.
2. Користите калуп + крајње електромагнетно мешање током целог процеса ливења да бисте смањили централну сегрегацију и централну порозност; стално контролишите брзину повлачења да бисте избегли шљаку и подземне мехуриће.

• Строго прегледајте сировине при уласку утхефабрика: За гредице/плоче које улазе у фабрику, мора се извршити 100% ултразвучна пред{1}}инспекција да би се открила унутрашња стратификација, инклузије и дефекти порозности. Неквалификоване гредице морају бити директно одбачене; истовремено, површинске пукотине и ожиљци морају бити брушени како би се избегло ширење површинских дефеката током ваљања.

• Стандардизовати припрему грејања гредице: На основу типа челика, формулисати прецизне криве грејања, контролисати брзину загревања како би се обезбедио уједначен продор топлоте; планирајте унапред централизовано пуњење гредица исте спецификације и типа челика како бисте избегли неравномерно загревање због разлика у величини.

• Прецизно контролишите процес грејања: Обезбедите време задржавања секције за изједначавање, контролишите температурну разлику секције цеви унутар дозвољеног опсега, елиминишите „двостране површине“ и ниско{0}}ваљање на ниским температурама; стриктно контролисати горњу границу температуре загревања како бисте избегли смањење силе интергрануларног везивања услед прегревања.

• Оптимизујте параметре пирсинга и котрљања (беспрекоран процес):

1. Контролишите брзину ваљања испод критичне брзине наношења слојева, на одговарајући начин повећајте угао увлачења, смањите аксијални смичући напон током пирсинга и избегавајте стварање слојева из механизма деформације.
2. Разумно распоредите количину смањења сваког пролаза како бисте избегли прекомерну деформацију у једном пролазу; редовно проверавајте истрошеност ролни, водилица и глава, замените их на време ако истрошеност пређе границу и обезбедите равномеран проток метала.

• Оптимизујте процес хладног савијања и заваривања (процес заваривања): Пречистите пролазе за формирање, смањите угао деформације једног{0}}пролаза, смањите напон смицања у правцу дебљине, избегните ширење унутрашњег слојевитости траке; ускладите снагу-високофреквентног заваривања и количину екструзије да бисте обезбедили квалитет фузије шава, избегавајте слојевитост завара.

• Стандардизујте накнадно{0}}хлађење и споро хлађење: 

1. Контролишите брзину хлађења након{0}}котрљања при стабилној брзини од 3 до 5 степени/с, избегавајте стварање крхког бенита у језгру дебелих-облица и смањите организациони стрес.
2. Примените слагање са константном{0}}температуром и споро хлађење: за дебљине мање од или једнаке 50 мм, споро хлађење треба да буде веће или једнако 12 сати; за дебљине > 50 мм, споро хлађење треба да буде веће или једнако 24 сата.Почетна температура димњака треба да буде већа или једнака 500 степени. Немојте дозволити рано расклапање; за плоче сличне дужине и ширине, сложите их заједно, и ако је потребно, умотајте их азбестном тканином за изолацију како бисте спречили пребрзо хлађење ивица. 

• Потпуна покривеност не-тестирања готових производа без разарања: У складу са стандардом ГБ/Т 20490 за спровођење аутоматског ултразвучног тестирања, покривајући цео зид цеви на 100%, прецизно лоцирајући дефекте слојева; додајте ручну поновну{2}}инспекцију на крају цеви да бисте избегли ослобађање неисправних производа.
• Термичка обрада и провера перформанси: Челик високог{0}}квалитета, квадратне и правоугаоне цеви са дебелим-зидовима се подвргавају третману нормализације + каљења да би се елиминисала заостала напрезања, хомогенизовала структура и побољшала сегрегација за жилавост; тестови процеса спљоштења под притиском узорка, експанзије и хладног савијања како би се потврдило да нема пукотина у слојевима при обрадивим оптерећењима.
• Праћење кварова и побољшање{0}}затворене петље: Када се открије дефект слојевитости, обрнути траг параметара процеса производње челика, ливења и ваљања на основу облика и дистрибуције дефекта, идентификовати узрок и брзо прилагодити процес; мања слојевитост може довести до уклањања дефектне секције и деградације за употребу, док озбиљно наношење слојева доводи до тога да цео одељак буде уклоњен.