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小口径无缝钢管组织调控技术

文章作者:山东腾宇钢管有限公司时间:2020-07-10 09:31 点击:

       随着石油、天然气、锅炉、建筑等行业的不断发展,在使用条件、节能降耗、产品性能等方面对小口径无缝钢管提出了越来越高的要求。产品受到圆形中空断面形状及生产工艺制约,缺乏更为有效的组织和性能调控手段,导致其性能提升仅能依靠添加合金元素及后续离线热处理工序,给高品质管材开发以及生产成本、制造效率和能源消耗控制等带来诸多不利影响。
  小口径无缝钢管工艺历经了三十余年快速发展,控轧控冷技术已广泛应用于热轧板带钢、型钢、棒线材等领域。然而,小口径无缝钢管有别于热轧板带钢等钢材门类。小口径无缝钢管高温穿轧的生产条件使得控轧技术的应用受到极大限制,环形断面的形状特点使得控制冷却技术的开发难度很大,严重制约了基于控轧控冷的在线组织性能调控技术在该领域的应用和发展,小口径无缝钢管产品的强度、韧性和焊接性等综合性能的全面提升面临瓶颈。因此实现小口径无缝钢管成型过程中的在线组织性能调控,是小口径无缝钢管领域长期以来的重点攻关方向之一。
  针对小口径无缝钢管的在线组织性能调控工业化技术,其相关机理及核心机制长期以来未取得有效突破。首先,在控制轧制方面,由于无缝钢管在热加工过程中需要经历复杂的成型工序,为降低变形抗力以保证轧制工序的稳顺进行,管坯的加热温度往往较高,同时要在尽可能高的温度下连续完成穿孔及轧制过程,为此难以实现通过低温轧制的控制轧制工艺对奥氏体组织状态进行调控。其次,在控制冷却方面,尽管钢管形状简单,但特殊的环形断面特征使得其均匀化冷却机制显著区别于板带钢及其他类型钢材。例如,沿钢管圆周方向均匀对称的冷却水布置并不能使钢管达到均匀化的冷却效果,这其中必然存在异于传统理念的环形断面下的均匀化冷却机制。由于钢管的均匀冷却机理及其控制方法的研究进展有限,导致控制冷却过程中的组织性能均匀性以及冷却不均造成的弯管事故无法有效解决。


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