Что вызывает неравномерную толщину стенок катаных стальных труб

Tianjin Lefin Industrial Co., Ltd является одним из самых опытных производителей и поставщиков компонентов, вызывающих неравномерную толщину стенок катаных стальных труб в Китае. Пожалуйста, не стесняйтесь покупать высококачественные трубы, которые вызывают неравномерную толщину стенок стальных катаных труб на нашем заводе. Доступен хороший сервис и разумные цены.

Неравномерная толщина стенок катаных стальных труб (особенно бесшовных стальных труб, таких как горяче-бесшовные стальные трубы и холоднокатаные бесшовные стальные трубы) является распространенной проблемой качества в производственном процессе. Основные причины можно отнести к четырем основным категориям: сырье, оборудование, процесс и эксплуатация. В частности, его можно разбить на следующие подробные факторы, которые подробно объясняются в сочетании с принципом прокатки (например, прошивка, непрерывная прокатка и основные процессы обжатия):

Сырье является отправной точкой прокатки стальных труб. Если само сырье имеет дефекты, это напрямую приведет к отклонениям толщины стенок готового изделия, и полностью исправить их в последующих процессах затруднительно.

- Неравномерная толщина/диаметр стенки трубной заготовки:

Трубная заготовка (например, круглая стальная заготовка, непрерывнолитая заготовка) сама по себе имеет эллиптичность, колебания диаметра или локальную толщину/тонкость (например, «рыхлая зона», «усадочная полость», «сегрегация» непрерывнолитой заготовки), а деформация металла во время прокатки непостоянна - поток металла на более толстой стороне блокируется, а поток на более тонкой стороне слишком быстрый, что в конечном итоге приводит к неравномерной толщине стенки готового изделия.

- Внутренние дефекты трубной заготовки:

Трубная заготовка имеет включения, поры, трещины и т. д. В процессе прокатки пластичность металла в зоне дефекта плохая, деформация не носит сплошного характера, в результате чего локальная толщина стенки становится слишком тонкой (металл в зоне дефекта не может быть эффективно заполнен) или слишком толстой (металл скапливается вокруг дефекта).

- Неравномерная температура трубной заготовки:

При нагреве трубной заготовки (например, в кольцевой нагревательной печи) нагрев происходит неравномерно, при этом локальные температуры слишком высокие (слишком мягкий металл, течение слишком быстрое) или слишком низкие (металл слишком твердый, течение блокируется), что приводит к отклонениям толщины стенки после прокатки (например, верхняя часть трубной заготовки имеет высокую температуру, но толщина стенки верхней части после прокатки слишком тонкая).

Первым этапом прокатки бесшовных стальных труб является «прошивка» (прорезание заготовки трубы в полую заготовку трубы). Если толщина стенки самой заготовки трубы неравномерна, ее сложно полностью исправить в последующих процессах непрерывной прокатки и калибровки.

Неправильная регулировка угла конуса и верхнего положения валков в прошивном станке (например, в прошивном станке с поперечной-прокаткой) приводит к «эксцентричной толщине стенки» (одна сторона толстая, а другая тонкая) или «спиральной неравномерной толщине стенки» (переменная толщина в форме спирали по длине стальной трубы) в необработанной трубе.

Эллиптичность пустой трубы превышает стандарт: поперечное-сечение пустой трубы не круглое, а деформация металла в направлении окружности во время прокатки различна, что в конечном итоге приводит к неравномерной толщине стенки.

Точность, состояние износа и центровка оборудования напрямую определяют равномерность деформации металла и являются основными механическими причинами неравномерной толщины стенок.

- Проблема с роликом:
Точность обработки самих валков (таких как рабочие валки станов непрерывной прокатки и валки калибровочных машин) недостаточна (например, несоответствие диаметров валков и отклонения цилиндричности поверхности валков), что приводит к неравномерному усилию воздействия на металл при прокатке.
Неравномерный износ валков после использования (например, сильный износ с одной стороны), неравномерный зазор между валками (больше с одной стороны и меньше с другой), а также отклонение толщины при прохождении металла.
Неравномерность температуры валков (например, закупорка охлаждающего канала, локальный перегрев и расширение) приводит к изменению фактического зазора между валками.

- Проблема с верхом/оправкой:
Верхняя часть прошивного станка и оправка стана непрерывной прокатки (используется для поддержки внутренней стенки стальной трубы) эксцентричны (не выровнены с осевой линией валков), в результате чего одна сторона внутренней стенки стальной трубы плотно прилегает к оправке, а зазор на другой стороне слишком велик, образуя «внутреннюю смещенную стенку» (неравномерную толщину внутренней стенки).
Износ, деформация оправки (например, местное истончение) или плохая смазка поверхности (слипание металла) могут вызвать локальное отклонение толщины внутренней стенки.

- Отклонение направляющего защитного устройства :
Направляющие и защитные устройства (такие как направляющие пластины и направляющие ролики) используются для направления трубной заготовки/заготовленной трубы в валки. Если положение направляющей и ограждения смещено или износ неравномерен, это приведет к «отклонению» трубной заготовки, а во время прокатки сила металла будет смещаться в одну сторону, что приведет к неравномерной толщине стенки.

Отклонения от горизонтальности и вертикальности рамы и основания прокатного стана (например, осадка фундамента и ослабление болтов после длительного-временного использования) приводят к тому, что осевые линии валков и оправок не выравниваются (плохая центровка), а деформация металла становится асимметричной.

Осевые линии каждой клети многоклетевого стана непрерывной прокатки не выровнены (плохое продольное выравнивание), а заготовочные трубы неоднократно «сжимаются и отклоняются» при прохождении через них, что приводит к периодической неравномерной толщине стенок в направлении длины.

Неисправности в компонентах трансмиссии прокатного стана, таких как двигатель, редуктор и муфта (например, непостоянная скорость вращения и чрезмерный зазор в трансмиссии), приводят к рассинхронизации скоростей вращения каждого валка, в результате чего металл «вытягивается» или «неравномерно сжимается», что вызывает колебания толщины стенки.

Параметры процесса являются ключом к контролю деформации металла. Необоснованные настройки параметров могут привести к несоответствию величины деформации, температуры и скорости, что приведет к неравномерной толщине стенки.

- Отклонение температуры нагрева :
При слишком высокой температуре нагрева трубной заготовки (перегреве) металл будет иметь излишнюю пластичность, что легко может привести к «передеформации» (локальному утончению). При слишком низкой температуре (недогреве) пластичность металла плохая, сопротивление деформации велико, возможно возникновение «жестких сдавливаний» (локальной толщины).

Недостаточное время нагрева или неравномерное сохранение тепла, чрезмерная разница температур внутри и снаружи трубной заготовки или между верхом и низом (например, слишком плотная укладка трубных заготовок в кольцевой нагревательной печи), неравномерная деформация при прокатке.

- Сбой контроля температуры во время процесса прокатки:
Когда необработанную трубу прокатывают и охлаждают слишком быстро (например, из-за чрезмерного количества охлаждающей воды или неравномерного охлаждения), местный металл преждевременно затвердевает, что затрудняет последующую деформацию и приводит к отклонению толщины стенки.

Во время непрерывной прокатки колебания температуры между каждой рамой слишком велики (например, температура на выходе передней рамы слишком высока, а деформация задней рамы во время прокатки чрезмерна).

- Неправильная настройка зазора между рулонами:

Зазор между валками является основным параметром, определяющим толщину стенки стальной трубы. Если зазор с одной стороны слишком велик во время регулировки зазора между валками (например, калибровка не соответствует фактическому размеру пустой трубы) или настройки зазора между валками каждой рамы не являются непрерывными (например, большой зазор между валками в передней раме и небольшой зазор между валками в задней раме), это приведет к внезапному изменению деформации металла и неравномерной толщине стенок.

- Необоснованный коэффициент удлинения:

Коэффициент удлинения (отношение длины после прокатки к длине до прокатки) слишком велик или слишком мал, либо коэффициент удлинения неравномерно распределен по каждому шпангоуту -. Если коэффициент удлинения слишком велик, металл течет слишком быстро, что склонно к локальному утонению. Неравномерное распределение приведет к различиям в величине деформации каждой секции, что приведет к колебаниям толщины стенки.

- Неправильные параметры скорости:

Скорость подачи заготовки (скорость прошивки), скорость вращения валков и скорость извлечения оправки не совпадают, что приводит к недостаточной подаче или накоплению металла. Например, если скорость прошивки слишком высока, а поддержка оправки несвоевременна, внутренняя стенка стальной трубы станет локально тоньше.

Недостаточная смазка во время прокатки (например, недостаточное смазочное масло или ухудшение качества смазки) приводит к чрезмерному трению между металлом и валками или оправкой, что приводит к повышению устойчивости к местной деформации и увеличению толщины стенки.

Неравномерность процесса охлаждения (например, закупорка охлаждающих водяных путей, отклонение углов сопел), быстрое локальное охлаждение поверхности стальной трубы, повышенная твердость и невозможность ее эффективной коррекции в последующих процессах, что приводит к отклонению толщины стенки.

Квалификация операторов, своевременность осмотра и регулировки напрямую влияют на эффект выполнения процесса и являются «человеческими причинами» неравномерности толщины стенок.

Оператору не удалось отрегулировать такие параметры, как зазор между валками, скорость вращения и температуру, в соответствии со спецификациями и материалами трубной заготовки (например, используя старые параметры для производства стальных труб разных спецификаций), что привело к несоответствию параметров сырью.
При регулировке зазора между роликами он не был откалиброван (например, регулировка только на основе опыта без использования таких инструментов, как циферблатный индикатор для измерения), что привело к отклонению между фактическим зазором между роликами и заданным значением.

- Состояние износа таких компонентов, как ролики, оправки и направляющие ограждения, не проверялось регулярно (например, ролики не заменялись, когда износ превышал норматив), либо металлические налипания и оксидные окалины на поверхности компонентов не очищались вовремя, что приводило к неравномерной деформации.

- Невозможность своевременно обнаружить отклонения от выравнивания оборудования (например, смещение рамы, ослабление направляющих) или неспособность своевременно внести коррективы после обнаружения.

Операторы не провели проверку внешнего вида и размеров трубных заготовок (например, при использовании трубных заготовок с чрезмерной эллиптичностью), что привело к появлению «врожденных дефектов», возникающих в процессе прокатки.

прилипание примесей к поверхности валков, неравномерное охлаждение
Процесс калибровки/обжатия: неравномерная толщина стенки на конце, слишком низкая температура на конце пустой трубы, неправильная регулировка зазора между роликами калибровочной машины, отклонение направляющей и ограждения.

Используйте ультразвуковой толщиномер для измерения по окружности стальной трубы (не менее четырех направлений) и по длине (каждые 100-200 мм), чтобы определить форму неравномерности (эксцентриситет, винтовая, периодическая).

- Эксцентричная стенка: уделите первоочередное внимание проверке выравнивания оборудования (осевая линия ролика-манжеты), эксцентриситета верхней части/манипулятора и неравномерного нагрева трубной заготовки.

- Неровная форма спирали: проверьте направляющую защиту штамповочного станка, угол конуса валков и отклонение пустой трубы.

- Периодические колебания: проверьте синхронизацию скорости стана непрерывной прокатки, цикл износа валков и настройку зазора между валками.

- Сырье:

Просеивайте квалифицированные трубные заготовки (с одинаковым размером и температурой) и удаляйте дефектное сырье;

- Оборудование:

Калибровка соосности и горизонтальности, замена изношенных деталей (ролики, оправки, направляющие), очистка поверхностей деталей;

- Процесс:

Оптимизируйте температуру нагрева (равномерная изоляция), отрегулируйте зазор между роликами и соответствие скорости, а также улучшите смазку и охлаждение;

- Операция:

Усиление контроля (калибровка параметров и проверка состояния оборудования для каждой партии) и повышение квалификации операторов.

Из приведенного выше анализа видно, что неравномерность толщины стенок катаных стальных труб является результатом согласованного отказа множества звеньев типа «сырье - оборудование - процесс - работа», а суть заключается в нарушении равномерности деформации металла. В производстве необходим полный-контроль процесса от «источника (сырья) - процесса (оборудования + технологии) - выполнения (операции)» для эффективного снижения вероятности неравномерной толщины стенок.