钢管表面轧痕分析

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1、热连轧无缝钢管表面划痕缺陷分析周扬斌（89连轧管分厂）摘要：本文分析了热连轧无缝钢管表面划痕缺陷的产生机理，探讨了钢管表面划痕缺陷的预防途径和措施。通过改善设备条件、减少轧件与各磨擦面的不合理摩擦都可明显减少划痕。关键词：划痕机理措施1前言衡钢（集团）公司①89连轧管机组钢管外表划痕是一种极为常见的缺陷。轻微时影响产成品外表面质量和压扁合格率，导致用户因此而提出质量异议，使许多产品降级降标，严重时往往造成整支钢管报废,给企业造成极大损失。本文就划伤的产生机理进行分析，探讨减少划痕缺陷的途径和方法。2划痕缺陷的种类根据划痕缺陷的几何形状來分，划痕可分为

2、点状划痕、直线型划痕、螺旋型划痕和蜂窝状划痕等几种。在上述几类划痕中，最常见的为点状划痕。3划痕缺陷的产生机理据理论研究，划痕缺陷主要有两种产生机理：3.1切削机理产生：尖角、利边等突出物在轧件表面切削出碎削而产生的机械刮伤，钢管运输设备表面不光滑，钢管在运送过程中，由于速度差的存在，冷态的运输工具在热钢管表面划出间断性的线型划痕。3.2粘着磨损与磨料磨损机理产生。一对摩擦副在摩擦力作用下，接触面的表层发生塑性变形，表面的氧化膜等被破坏，露出新生金属表面，由于分子力的作用使两个表面粘合（或焊合）起來。当摩擦力大于粘合力时，结合处被扯断，当扯断发生在强

3、度低的轧件时，强度高的一侧表面将粘附有软金属，称为“金属转移”现象。按照磨损机理，属粘着磨损形态。同时，粘着磨损所产生的粘附金属在反复滑动过程中，一方面擦伤轧件表面，另一方面，有可能从金属表面脱落下来成为磨削，这些硬质的磨削与氧化铁皮等细小颗粒，象很多把小切削刀具在轧件表面切削，使轧件表面发生另一种呈条状或切削状特征的磨损，按照磨损机理属磨料磨损。这种磨损的直接后果是损坏变形工具表面质量，使工具表面因粘有变形金属而变得粗糙不平，从而在下一件变形金属的表面造成各种形状划伤。4划痕缺陷产生原因分析导致划痕产生的区域可分为成品机架之前和成品机架之后；针对衡

4、钢（集团）①89连轧管机组，结合划痕的产生机理及实践经验，我们发现，导致①89连轧管机组钢管表面产生划痕的因素有以下几点：3.1变形工具造成钢管表面划痕4.1.1穿孔区变形工具的影响由于穿孔机轧辗、导板、后台定心辗表面质量不好，会在穿孔毛管表面形成螺旋形划痕，经后面工序延伸变形后，这类缺陷无法消除，最终在成品管表面还是以螺旋形外折的形式存在。4.1.2连轧区变形工具的影响连轧区在钢管表面形成一种我们通常称为轧痕的外表面划痕。产生这种缺陷主要是由于连轧机轧辗使用不当或轧辗超寿命轧制，使轧辗表面产生了粘钢或掉肉，从而在连轧荒管表面形成许多点状划伤，当这类

5、缺陷比较严重而减径工序的变形量偏小时，这类轧痕缺陷会在成品钢管表面出现。4.1.3张减区变形工具的影响张减区变形工具在钢管表面形成的划痕缺陷我们一般也称之为轧痕，虽然其形状与连轧机轧辗带來的轧痕基本相同，但由于连轧辗带來的轧痕在钢管表面的分布规律不明显，而张减机机架带來的轧痕缺陷在钢管表面的分面有很明显的规律，二者很容易区别。张减区变形工具在钢管表面形成的轧痕主要是由于机架使用不当，轧辗出现了卷边或掉肉现象，从而在减径钢管表面出现沿长度方向均匀分布的轧痕。3.2机械设备造成的钢管表面划伤。4.2.1成品机架之前区域造成的划伤钢管在成品机架之前造成的机

6、械划伤占了①89连轧管机组产品划伤的绝大部份，造成这类划伤的原因是多方面的。4.2.1.1连轧后辗道划伤连轧后运输辐道速度与轧后荒管出口速度之间存在一定的速度差，当连轧机轧制中心线与后台出口辗道高度不一致时，二者之间产生了滑动，当辘道表面质量不好时，就会在荒管表面产生划痕。4.2.1.2螺旋运输机划伤①89连轧管机组脱棒后荒管到步进炉前辗道是靠螺旋运输机來进行运输的，由于使用时间过长，螺旋运输机辗子磨损严重，出现尖锐棱边，当荒管在上面运输时，会在其表面划上螺旋形的划痕。4.2.1.3步进炉前运送车昆道划伤由于使用时间过长，步进炉前辗道磨损严重，而且不

7、同部位辗道的磨损程度不同，荒管在炉前辗道上运行时存在相对滑动，当辗道表面质量不好，有尖锐棱角时，就会在荒管表面产生划伤。4.2.1.4步进炉内辐道及步进梁划痕。步进炉内辐道及步进梁由于长期在高温下工作，表面氧化、粘钢现象严重。荒管在炉内加热、运输过程中，炉内辗道及步进梁上的铁锚会在其表面上划出蜂窝状的划痕。4.2.2成品机架之后区域成品机架后能使钢管产生划痕的地方主要有张减机牌坊内运输辗、导向管、张减后运输辐道和冷床制动板。这些地方在钢管表面造成的划痕颜色与张减前的划痕颜色不一样，张减机前产生的划痕经步进炉再加热后表面已发生氧化，经减径后颜色为灰黑色

8、，而再加热后出现的划痕由于来不及发生二次氧化，颜色为灰白色，张减后辗道和冷床制板产生的划痕除了颜色与前面的不