Årsagerne, virkningerne og forebyggelsen af ​​lagdelingen af ​​kvadratrørsbilletter

Lagdeling af barren refererer til det fænomen, hvor lag-lignende metaladskillelse forekommer parallelt med rulleretningen inde i barren (for sømløse firkantede rør svarer det til det cirkulære rør; for koldt-formede og svejsede firkantede rør svarer det til stålpladen eller båndstangen). Dette er en skjult intern defekt. Årsagerne kan opdeles i to hovedkategorier:iboende metallurgiske defekter og induceret af efterfølgende processer. Til sidst udvides det til makroskopisk lagdeling under den plastiske deformationsproces.

• Aggregation af ikke-metalliskindeslutninger: Under stålfremstilling kan ufuldstændig deoxidation og utilstrækkelig blød blæsning i raffinering, såvel som kedelstensdannelse eller erosion af ildfaste materialer, resultere i høje-smeltepunkter-hårde indeslutninger såsom Al₂O₃, sulfider og calcium-aluminat, der bliver tilbage i det smeltede stål. Disse indeslutninger har ingen plasticitet og forlænges under rulning til tynde, svage lag, der bliver kernen i grænsefladen til delaminering.
• Internal defekter af strengstøbte emner: Under den kontinuerlige støbeproces kan central porøsitet, krympehulrum og undergrundsbobler forblive, hvis de ikke svejses fuldstændigt under efterfølgende valsning. De vil blive presset ind i lagdelte huller; på samme tid kan central carbonadskillelse og båndstruktur forårsage ujævne mekaniske egenskaber af tværsnittet, og bindingskraften af ​​segregationszonen er meget lavere end matrixens, hvilket gør den tilbøjelig til adskillelse under stress.

• Ukonsekvent opvarmning og forkert temperatur:Hvis røret ikke opvarmes grundigt, eller der er en stor temperaturforskel på tværs af- tværsnittet (almindeligvis kendt som "yin-yang overflade"), vil det resultere i ujævn metalplasticitet, og under deformation vil mellemlagets forskydningsspænding overstige bindingsstyrken, hvilket forårsager adskillelse langs den svage overflade; hvis opvarmningstemperaturen er for lav, vil den samlede plasticitet være utilstrækkelig, og under gennemboring/rulning er indvendige defekter mere tilbøjelige til at blive trukket fra hinanden.
• Uoverensstemmelse mellem piercing/rulningsparametre (sømløs proces):  Under skrå rullegennemboring, hvis rullehastigheden er for høj, og fremføringsvinklen er for lille, vil rørstangen blive udsat for for stor aksial forskydningsspænding, hvilket forårsager, at indre mindre defekter trækkes fra hinanden og strækker sig langs den aksiale retning, og danner et lag parallelt med rørvæggen; overdreven enkelt-reduktion og overdreven værktøjsslid vil også forværre den ujævne metalstrøm, hvilket udløser lagdeling.
• Spændingskoncentration ved koldbøjningsformning (svejseproces): Den eksisterende mindre indre lagdeling i båndstålet vil udvide sig langs tykkelsesretningen under den gentagne bøjningsspænding under koldbøjningsformning; urimelig fordeling af dannelsespassager og overdreven enkelt-passagedeformation vil også direkte forårsage forskydningslag i tykkelsesretningen.
• Unstyret post-rullende køling: Hvis afkølingshastigheden er for høj, vil den samtidig generere store termiske spændinger og mikrostrukturspændinger, hvilket forårsager, at der dannes mikrorevner i den centrale segregationszone; ukorrekt afkøling af stakken og for tidlig afstabling vil forhindre spændingen i at blive helt frigivet og til sidst udvikle sig til makroskopisk lagdeling.

Lagdefekten er kendetegnet ved dens tilsløring (det meste af den er usynlig for det blotte øje) og dens ekspansivitet. Det svækker grundlæggende ydeevnen af ​​rørmaterialet og udgør betydelige risici for kvalitet og brugssikkerhed.

• Betydelig forringelse af mekaniske egenskaber: Lagdeling vil få rørmaterialets effektive lejevægtykkelse til at falde, og trækstyrken i det lagdelte område vil falde med 30% til 50%, slagstyrken kan reduceres til under 10J, og plasticiteten (forlængelsen) og udmattelsesmodstanden vil også falde samtidigt; kanterne af lagdelingen er naturlige spændingskoncentrationspunkter, og de er tilbøjelige til hurtig ekspansion under ydre kraft.
• Fejl i procesydelse: Under efterfølgende koldbøjning, ekspansion, udfladning og bøjningsbehandling vil lagdelingsområdet direkte revne; hvis der er lagdeling ved rørenderillen, vil svejsning forårsage ufuldstændig sammensmeltning og slagger under svejsning, hvilket direkte resulterer i en ukvalificeret svejsesamling.
• Manglende opfyldelse af standardtestkrav: Når der udføres ultralydstest (UT) i henhold til standarder såsom GB/T 20490, vil lagdelingen vise tydelige defektbølger, som er de centrale interne defekter til bestemmelse af manglende overensstemmelse, hvilket direkte fører til produktnedgradering eller skrotning.

• Risiko for strukturel lejebrud: Når det bruges i strukturelle scenarier såsom bygning af gitterstrukturer og mekaniske understøtninger, vil lagdeling under statiske belastninger gradvist udvide sig, hvilket fører til brud på sektionen; under vekslende belastninger vil det hurtigt fremkalde udmattelsesrevner, hvilket forårsager pludselige sprøde brud og resulterer i strukturelle sikkerhedsuheld.
• Tryklejet-rørledningslækage og sprængning: Når det bruges til væsketransport og trykrørledninger, vil udvidelsen af ​​lagdeling mod indervæggen forårsage lækage i rørvæggen. Under høje-tryksforhold kan det springe direkte; hvis der transporteres svovl-indeholdende brint eller sure medier, vil lagdelingsmellemrummene udløse hydrogen-induceret revnedannelse (HIC) og spaltekorrosion, hvilket accelererer svigt i rørmaterialet.
• Holdbarhed og udseendeforringelse: Efter at det ætsende medium kommer ind i lagdelingsspalterne, vil det forårsage intern skjult korrosion, gradvist ødelægge rørmaterialet indefra og ud, hvilket forkorter levetiden betydeligt; kraftig lagdeling vil også få røroverfladen til at bule, størrelsesafvigelser og bobledannelse og afskalning efter galvanisering eller belægning.

• Forbedre renheden af ​​smeltet stål og kvaliteten af ​​kontinuerlig støbning:

1. Styrke LF/VD-raffineringsprocesser for at sikre varigheden af ​​blød argonblæsning, hvilket fremmer flotation og udledning af indeslutninger; bruge calciumbehandling til at modificere hårde Al₂O₃-indeslutninger, konvertere dem til sfæriske lav-smeltepunktsindeslutninger, hvilket reducerer kilden til ark-lignende lagdeling.
2. Brug en form + ende elektromagnetisk omrøring under hele den kontinuerlige støbeproces for at reducere central adskillelse og central porøsitet; kontroller trækhastigheden støt for at undgå rulleslagge og underjordiske bobler.

• Undersøg strengt råvarer ved indrejse tildefabrik: For barrer/plader, der kommer ind på fabrikken, skal der udføres 100 % ultralydspræ-inspektion for at detektere intern lagdeling, indeslutninger og porøsitetsdefekter. Ukvalificerede billets skal direkte afvises; samtidig skal overfladerevner og ar slibes ned for at undgå forlængelse af overfladefejl under rulning.

• Standardiser forberedelse af billetopvarmning: Baseret på ståltypen, formuler præcise varmekurver, kontroller opvarmningshastigheden for at sikre ensartet varmegennemtrængning; planlæg den centraliserede belastning af barrer af samme specifikation og ståltype på forhånd for at undgå ujævn opvarmning på grund af størrelsesforskelle.

• Styr opvarmningsprocessen nøjagtigt: Sørg for holdetiden for udligningssektionen, kontroller temperaturforskellen i rørsektionen inden for det tilladte område, eliminer "dobbeltflader" og lav-temperaturrullning; kontroller strengt den øvre grænse for opvarmningstemperaturen for at undgå faldet i intergranulær bindingskraft på grund af overophedning.

• Optimer piercing- og rulleparametrene (sømløs proces):

1. Styr rullehastigheden under den kritiske lagdelingshastighed, øg passende fremføringsvinklen, reducer den aksiale forskydningsspænding under gennemboring og undgå generering af lagdeling fra deformationsmekanismen.
2. Fordel reduktionsmængden af ​​hver passage rimeligt for at undgå overdreven deformation i en enkelt passage; kontroller jævnligt sliddet på ruller, styreplader og hoveder, udskift dem i tide, hvis sliddet overstiger grænsen, og sørg for ensartet metalflow.

• Optimer koldbøjnings- og svejseprocessen (svejseproces): Forfiner formningspassagen, reducer deformationsvinklen for enkelt-passage, reducer forskydningsspændingen i tykkelsesretningen, undgå udvidelsen af ​​den indre lagdeling af strimlen; match den høje-svejsekraft og ekstruderingsmængden for at sikre svejsesmeltekvaliteten, undgå lagdeling af svejsningen.

• Standardiser efter-rullende køling og langsom køling: 

1. Kontroller post--afkølingshastigheden med en stabil hastighed på 3 til 5 grader/s, undgå dannelsen af ​​sprød bainit i kernen af ​​tykke-væggede barrer, og reducer den organisatoriske stress.
2. Implementer konstant-temperaturstabling og langsom afkøling: for tykkelser, der er mindre end eller lig med 50 mm, skal langsom afkøling være større end eller lig med 12 timer; for tykkelser > 50 mm skal langsom afkøling være større end eller lig med 24 timer.Starttemperaturen for stakken skal være større end eller lig med 500 grader. Tillad ikke tidlig afstabling; for plader med samme længde og bredde, stable dem sammen, og pak dem om nødvendigt ind med asbestdug til isolering for at forhindre, at kanterne afkøles for hurtigt. 

• Fuld dækning af ikke-destruktiv test af færdige produkter: Overhold GB/T 20490-standarden for at udføre automatisk ultralydstestning, der dækker hele rørvæggen med 100 %, nøjagtig lokalisering af lagdelingsdefekter; tilføje manuel gen-inspektion for enden af ​​røret for at undgå, at defekte produkter frigives.
• Varmebehandling og ydelsesverifikation: Høj-stål, tykke-væggede firkantede og rektangulære rør gennemgår normaliserings- + anløbningsbehandling for at eliminere resterende spænding, homogenisere strukturen og forbedre adskillelse for sejhed; prøvetrykudfladning, ekspansion og koldbøjningsprocestest for at verificere, at der ikke er nogen lagdelingsrevner under behandlingsbelastninger.
• Defektsporbarhed og forbedret-sløjfe: Når en lagdelingsdefekt opdages, skal du spore stålfremstillings-, støbe- og valseprocesparametrene omvendt baseret på defektens form og fordeling, identificere årsagen og straks justere processen; mindre lagdeling kan få den defekte sektion fjernet og nedgraderet til brug, mens alvorlig lagdeling resulterer i, at hele sektionen skrottes.