鋼管學(xué)會(huì)第六屆第四次年會(huì)論文集 1 交流與討論 本批SA213 TP347不銹鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）和力學(xué)性能分別見表1和表2。 不銹鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 不銹鋼力學(xué)性能 注：加工狀態(tài)：穿管、切管坯、酸洗、磨削、冷軋、固溶處理（1 040～1 060）、穩(wěn)定化處理（890～ 910)、彎管、切頭等。通過外觀檢查、機(jī)械性能試驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)、PMl、渦流、uT水壓試驗(yàn)(7MPa)。 2 問題原因及調(diào)查 該批鋼管的化學(xué)成分和力學(xué)性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并通過了各項(xiàng)試驗(yàn)和檢驗(yàn)，但為何在管材和管板焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)此嚴(yán)重問題。 排查問題先從空管開始（本文所說的空管是指穿孔空心管坯）。 佛山市新澤昌不銹鋼有限公司制造，送到軋鋼廠切割和酸洗廢管。 酸洗的主要目的是去除表面油污、鐵銹、氧化皮等，使工人能看到表面缺陷不銹鋼換熱管創(chuàng)飛，然后對(duì)這些缺陷進(jìn)行拋光消除。 有時(shí)這種酸洗和拋光會(huì)重復(fù)數(shù)次，直到消除缺陷。 管壁內(nèi)表面的打磨基本上是手工操作，這種打磨的效果受打磨工具和人為因素的影響。 廢管的加工步驟見圖5-8。 圖8 廢管內(nèi)壁手工打磨 從圖5可以看出，廢管廠廢管內(nèi)表面有氧化翹皮，根部厚度可達(dá)1雨水，這翹皮實(shí)際上是管壁的主體部分，在出現(xiàn)翹皮的地方，管壁會(huì)相應(yīng)地減少一塊，許多翹皮的根部與管壁基部牢固相連。 不光滑，在微觀下有很多鋸齒狀的輪廓。

從圖6可以看出，為了節(jié)約成本，廢管的切割端一般都很短，端部的很多缺陷無法去除。 從圖7可以看出，酸洗后的廢管表面呈灰色，細(xì)小的缺陷不易分辨。 圖8反映了手動(dòng)研磨噴嘴內(nèi)表面的情況。 這種打磨對(duì)噴嘴縱向和厚度方向的影響受工具、環(huán)境照明和人為因素的限制。 一般廠內(nèi)管壁厚度方向打磨深度為0.2nlrn。 打磨后，噴嘴內(nèi)表面的翹皮似乎已經(jīng)消除，但翹皮底部有很深的縫隙，而且往往打磨不徹底，與接頭之間的連接處破損。翹皮和基體金屬的根部仍然存在于基體金屬上。 磨削后的金屬表面發(fā)亮，金屬粉末就在這個(gè)微小的縫隙中，很難用肉眼判斷是否已經(jīng)消除了所有的缺陷。 即使再次酸洗，也很難保證能找到所有的缺陷。 管內(nèi)壁上的缺陷，在隨后的軋制過程中，隨著管坯變細(xì)變長(zhǎng)，缺陷也縱向延伸，變細(xì)長(zhǎng)； 管壁變薄，缺陷在厚度方向的尺寸比也增大，成為后來看到的管內(nèi)壁裂紋。 為了確認(rèn)這幾點(diǎn)，從打磨后目視檢查合格的廢管中隨機(jī)抽取10根管子，進(jìn)行了管頭內(nèi)表面的著色檢查。 結(jié)果表明，靠近管頭的3根空管內(nèi)表面均發(fā)現(xiàn)疑似裂紋的缺陷（圖9-10）。 這些疑似裂紋，即翹皮根部基體金屬損傷的缺陷，在拆刀頭時(shí)并沒有去除，在磨削時(shí)也沒有完全消除。

顯然，這些缺陷在后續(xù)的軋制過程中會(huì)逐漸變成拉長(zhǎng)的裂紋。 圖9 空管口內(nèi)表面邊緣出現(xiàn)疑似裂紋缺陷 圖10 空管內(nèi)表面邊緣附近出現(xiàn)疑似裂紋缺陷 這種看似好處理的缺陷，在其他不銹鋼管上也發(fā)現(xiàn)過（ SA213 TP 317L和SA213 TP321)出現(xiàn)裂紋，造成巨大損失。 而造成這種裂紋的原因是皮膚翹曲。 那么翹皮是怎么產(chǎn)生的，翹皮一般出現(xiàn)在什么地方呢？ 鐵素體-奧氏體不銹鋼管坯在穿管時(shí)，通常需要加熱到1100℃左右的溫度。在鎢芯棒旋轉(zhuǎn)頂升的過程中，管坯的溫度不斷下降。 當(dāng)鎢芯棒到達(dá)廢管末端時(shí)，這部分溫度最低，鋼中的c[1相增加，因?yàn)?[1相和1,1相的變形能力增強(qiáng)鋼材不同，在高溫下，很容易產(chǎn)生皺紋[2]； 當(dāng)鎢棒回縮時(shí)，由于溫度降低，不銹鋼的粘度增加，部分不銹鋼金屬粘附在棒棒上，將這些皺皮翻起，變成翹皮（圖11） ). 芯棒塞頭上的“掉鼻、缺肉”等缺陷，更容易造成塞頭與管壁粘鋼而引起翹曲。 但翹皮與母材的結(jié)合處存在類似于管壁母材“咬傷”的缺陷。 由于奧氏體不銹鋼的塑性不及鐵素體-奧氏體不銹鋼[3]，廢管螺紋入管時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種情況，但翹皮數(shù)量比鐵素體-奧氏體不銹鋼少鋼。 的。

圖1l 不銹鋼排污管端部?jī)?nèi)表面翹曲。 265 鋼管學(xué)會(huì)六屆四次年會(huì)． 展示。 這種缺陷殘留在鋼管內(nèi)壁基體上，成為軋制時(shí)產(chǎn)生的線狀伸長(zhǎng)裂紋的裂紋源。 管坯軋制換熱管時(shí)，管坯長(zhǎng)度加長(zhǎng)，管壁變薄（本批不銹鋼換熱管，管坯外徑，壁厚為5 nllTl，長(zhǎng)度為3 100 mm。~3 200 N 姓wll；_換熱管制成后，外徑為19.05 mm，壁厚為2.10 mm，長(zhǎng)度為13 500 mm），這些裂紋源也隨著廢管的變形而變化，發(fā)展成細(xì)長(zhǎng)的表面裂紋。 (a) 翹皮磨削前 (b) 翹皮磨削后 圖12 翹皮磨削前后表面情況 工人對(duì)廢管嘴內(nèi)表面進(jìn)行打磨時(shí)，內(nèi)表面呈銀白色光亮，金屬顆粒填補(bǔ)了肉眼難以看到的小缺陷。 有的管廠增加了人工目視檢查的酸度次數(shù)，但這并不能保證工人的肉眼能完全發(fā)現(xiàn)缺陷。 而且反復(fù)酸洗增加了成本，也不利于不銹鋼管體的質(zhì)量。 對(duì)鋼管進(jìn)行渦流探傷時(shí)，由于集膚效應(yīng)的影響，靠近檢測(cè)線圈的鋼管表面和近表面的檢測(cè)靈敏度最高，隨著檢測(cè)靈敏度逐漸降低。與檢測(cè)線圈的距離增加。

對(duì)于相同尺寸的缺陷，管內(nèi)壁缺陷反射的信號(hào)幅度會(huì)小于外壁缺陷[4]。 在對(duì)鋼管進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí)，由于超聲檢測(cè)信號(hào)對(duì)內(nèi)表面缺陷的遲緩和管端檢測(cè)能力差，很難在破損處發(fā)現(xiàn)這些縱向細(xì)小缺陷。 這些缺陷不是穿透性的，水壓試驗(yàn)無法發(fā)現(xiàn)它們。 3 解決方法 為減少此類缺陷的發(fā)生，可采取以下措施： (1) 控制廢管過管時(shí)的溫度，保持鎢芯清潔，減少翹皮的發(fā)生。 打磨消除廢管口內(nèi)表面的翹皮和根部缺陷。 這是關(guān)鍵而有效的一步。 目前這種拋光基本采用手工方式，拋光質(zhì)量難以控制。 將這種手工打磨改為機(jī)械打磨，減少手工打磨的人工和質(zhì)量不穩(wěn)定，采用可伸縮的打磨頭，提高打磨質(zhì)量。 加強(qiáng)修磨后的檢查，必要時(shí)對(duì)修磨后的廢管內(nèi)表面進(jìn)行PT檢查。 (2)國(guó)外很多工程公司在訂購(gòu)重要換熱器的換熱管時(shí)，為了避免管端出現(xiàn)缺陷，將管端截?cái)嘁欢ㄩL(zhǎng)度(0~)，管的內(nèi)外表面切割的管端采用顏色編碼并經(jīng)過缺陷測(cè)試。 簽訂合同，在換熱管的制造過程中不銹鋼換熱管創(chuàng)飛，以管端切割著色探傷為落腳點(diǎn)。 (3) 采用內(nèi)表面渦流探傷技術(shù)。 現(xiàn)在內(nèi)表面渦流檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，有助于檢測(cè)內(nèi)表面缺陷，但對(duì)噴嘴邊緣內(nèi)表面細(xì)微缺陷的檢測(cè)有待進(jìn)一步提高。

4 參考文獻(xiàn) [1] , Italy, Metal [ eva] 347 tube [R]。 2012. [2] 朱學(xué)義，陳勛浩． 鋼材檢驗(yàn)[M]． 北京：冶金工業(yè)出版社，1992：131． [3]盧士英． 不銹鋼概論[M]． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013：133. [4] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)。 6B/T 7735-2004 鋼管渦流探傷法[S]． 2004.第一作者簡(jiǎn)介 沉宏(1957-),男,碩士,高級(jí)工程師,中國(guó)檢驗(yàn)經(jīng)理,主要從事煉鋼、連鑄技術(shù)研究和鋼管新產(chǎn)品開發(fā)。 雙相不銹鋼換熱管內(nèi)表面裂紋的成因及處理措施格式：沉紅。 倪維剛 雙相不銹鋼換熱管內(nèi)表面裂紋成因及處理措施 [會(huì)議論文] 2014