הסיבות, ההשפעות והמניעה של הריבוד של צינורות מרובע

שכבות של הבילט מתייחסת לתופעה שבה הפרדת שכבות-כמו מתכת מתרחשת במקביל לכיוון הגלגול בתוך הבילט (עבור צינורות מרובעים חסרי תפר, זה מתאים ל-billet צינור עגול; עבור צינורות מרובעים קרים-ומרותכים, זה מתאים ללוח הפלדה או הרצועה). זהו פגם פנימי נסתר. ניתן לחלק את הסיבות לשתי קטגוריות עיקריות:פגמים מתכתיים מובנים ונגרמים על ידי תהליכים הבאים. בסופו של דבר, הוא מתרחב לשכבות מקרוסקופיות במהלך תהליך העיוות הפלסטי.

• צבירה של לא-מתכתיתכלילים: במהלך ייצור פלדה, הסרת חמצון לא מלאה ונשיפה רכה לא מספקת בזיקוק, כמו גם היווצרות אבנית או שחיקה של חומרים עקשנים, עלולים לגרום לתכלילים קשים של -היתוך- גבוהים כגון Al₂O₃, סולפידים ופלדה מותכת סידן-. לתכלילים אלה אין פלסטיות, ובמהלך הגלגול, הם מתארכים לשכבות דקות וחלשות, והופכות לליבה של הממשק לדלמינציה.
• אינטפגמים rnal של billets יציקה מתמשכת: במהלך תהליך היציקה המתמשכת, עלולים להישאר נקבוביות מרכזית, חללי התכווצות ובועות תת-קרקעיות אם הם לא מרותכים לחלוטין במהלך הגלגול הבא. הם יילחצו לתוך פערים שכבות; יחד עם זאת, הפרדת פחמן מרכזית ומבנה פסים עלולים לגרום למאפיינים מכניים לא אחידים של החתך-, וכוח ההתקשרות של אזור ההפרדה נמוך בהרבה מזה של המטריצה, מה שהופך אותו לנטייה להיפרדות תחת לחץ.

• חימום לא עקבי וטמפרטורה לא תקינה:אם בילט הצינור לא מחומם ביסודיות או שיש הבדל טמפרטורות גדול על פני החתך -(הידוע בכינויו "משטח yin-יאנג"), זה יגרום לפלסטיות מתכת לא אחידה, ובמהלך דפורמציה, מתח הגזירה בין השכבות יעלה על חוזק ההתקשרות, ויגרום להפרדה לאורך המשטח החלש; אם טמפרטורת החימום נמוכה מדי, הפלסטיות הכללית לא תהיה מספקת, ובמהלך פירסינג/גלגול, פגמים פנימיים נוטים יותר להתפרק.
• אי התאמה של פרמטרים של פירסינג/גלגול (תהליך ללא תפרים):  במהלך ניקוב גלגול אלכסוני, אם מהירות הגלגול גבוהה מדי וזווית ההזנה קטנה מדי, הצינור יהיה נתון ללחץ גזירה צירי מוגזם, מה שיגרום לליקויים קלים פנימיים להיגרר ולהימשך לאורך הכיוון הצירי, ויוצרים שכבה מקבילה לקיר הצינור; הפחתה מוגזמת של-מעבר בודד ובלאי מוגזם של הכלים גם יחמירו את זרימת המתכת הלא אחידה, ויגרמו ליצירת שכבות.
• ריכוז מתח ביצירת כיפוף קר (תהליך ריתוך): השכבות הפנימיות הקטנות הקיימות בפלדת הרצועה יתרחבו לאורך כיוון העובי תחת עומס הכיפוף החוזר במהלך היווצרות כיפוף קר; חלוקה בלתי סבירה של מעברי היווצרות ועיוות מוגזם של-מעבר יחיד יגרמו ישירות לשכבות גזירה בכיוון העובי.
• בִּלתִיפוסט מבוקר-קירור מתגלגל: אם מהירות הקירור מהירה מדי, היא תיצור בו-זמנית מתח תרמי גדול ולחץ מיקרו-מבנה, מה שיגרום להיווצרות מיקרו-סדקים באזור ההפרדה המרכזי; קירור מחסנית לא תקין וביטול מוקדם של הערימה ימנעו מהלחץ להשתחרר במלואו, ובסופו של דבר להתפתח לשכבות מקרוסקופית.

פגם השכבות מאופיין בהסתרה שלו (רובו בלתי נראה בעין בלתי מזוינת) וברחבתו. זה מחליש מהותית את הביצועים של חומר הצינור ומהווה סיכונים משמעותיים לאיכות ולבטיחות השימוש.

• הידרדרות משמעותית של תכונות מכניות: שכבות תגרום לעובי דופן הנושא האפקטיבי של חומר הצינור לרדת, וחוזק המתיחה באזור השכבות יירד ב-30% עד 50%, ניתן להפחית את קשיחות ההשפעה מתחת ל-10J, וגם הפלסטיות (ההתארכות) והתנגדות העייפות יפחתו בו זמנית; הקצוות של השכבות הן נקודות ריכוז טבעיות של מתח, והן נוטות להתפשטות מהירה בכוח חיצוני.
• כשל בביצועי התהליך: במהלך כיפוף קר לאחר מכן, התרחבות, שיטוח וכיפוף, אזור השכבות ייסדק ישירות; אם יש שכבות בחריץ קצה הצינור, ריתוך יגרום לאיחוי לא שלם והכלת סיגים במהלך הריתוך, וכתוצאה מכך ישירה לחיבור ריתוך לא מוסמך.
• אי עמידה בדרישות הבדיקה הסטנדרטיות: בעת ביצוע בדיקות קוליות (UT) על פי תקנים כגון GB/T 20490, השכבות יציגו גלי פגמים ברורים, שהם הליבה הפגמים הפנימיים לקביעת אי התאמה, המובילים ישירות לשדרוג או גריטה של ​​המוצר.

• סיכון לשבר מיסב מבני: בשימוש בתרחישים מבניים כגון בניית מבני רשת ותמיכות מכניות, שכבות תחת עומסים סטטיים יתרחבו בהדרגה, מה שיוביל לשבר בחתך; תחת עומסים מתחלפים, זה יגרום במהירות סדקי עייפות, יגרום לשברים שבירים פתאומיים וכתוצאה מכך תאונות בטיחות מבניות.
• דליפה ופריצה של צנרת נושאת-לחץ: בשימוש להובלת נוזלים וצינורות לחץ, התרחבות השכבות לכיוון הקיר הפנימי תגרום לדליפה של דופן הצינור. בתנאי לחץ- גבוהים, הוא עלול להתפוצץ ישירות; אם מעבירים גופרית- המכילה מימן או חומרים חומציים, פערי השכבות יגרמו לפיצוח- של מימן (HIC) וקורוזיה של חריצים, ויזרזו את הכשל של חומר הצינור.
• עמידות והידרדרות המראה: לאחר שהמדיום המאכל נכנס למרווחי השכבות, הוא יגרום לקורוזיה פנימית סמויה, להרוס בהדרגה את חומר הצינור מבפנים החוצה, ולקצר משמעותית את חיי השירות; שכבות חמורות גם תגרום לבליטת פני הצינור, לסטיות בגודל ולהיווצרות בועות וקילוף לאחר הגלוון או הציפוי.

• שפר את טוהר הפלדה המותכת ואת איכות היציקה המתמשכת:

1. לחזק את תהליכי הזיקוק של LF/VD כדי להבטיח את משך ניפוח הארגון הרך, לקדם את ההצפה והפריקה של תכלילים; השתמש בטיפול בסידן כדי לשנות תכלילים קשים של Al₂O₃, להמיר אותם לתכלילים כדוריים של -נקודת התכה- נמוכה, ולהפחית את מקור הסדין-כמו ריבוד.
2. השתמש בתבנית + סוף ערבוב אלקטרומגנטי לאורך תהליך היציקה המתמשכת כדי להפחית הפרדה מרכזית ונקבוביות מרכזית; לשלוט במהירות המשיכה בהתמדה כדי להימנע מגלגול סיגים ובועות תת קרקעיות.

• בדוק בקפדנות את חומרי הגלם עם הכניסה לאתמִפְעָל: עבור כרטיסיות/צלחות הנכנסות למפעל, יש לערוך 100% בדיקה מוקדמת- קולית כדי לזהות ריבוד פנימי, תכלילים ופגמים בנקבוביות. יש לדחות ישירות בילטים לא מוסמכים; בו זמנית, יש להטחן סדקים וצלקות על פני השטח כדי למנוע הרחבה של פגמים פני השטח במהלך הגלגול.

• תקן הכנת חימום בילט: בהתבסס על סוג הפלדה, נסח עקומות חימום מדויקות, בקרת קצב החימום כדי להבטיח חדירת חום אחידה; לתכנן מראש את הטעינה המרוכזת של בילטים מאותו מפרט וסוג פלדה כדי למנוע חימום לא אחיד בגלל הבדלי גודל.

• לשלוט במדויק על תהליך החימום: ודא את זמן ההחזקה של קטע האיזון, שלוט בהפרש הטמפרטורה של קטע הצינור בטווח המותר, הסר "פנים כפולות" וגלגול-בטמפרטורה נמוכה; לשלוט בקפדנות על הגבול העליון של טמפרטורת החימום כדי למנוע את הירידה בכוח החיבור הבין-גרגירי עקב התחממות יתר.

• מטב את פרמטרי הפירסינג והגלגול (תהליך ללא תפרים):

1. לשלוט במהירות הגלגול מתחת למהירות השכבה הקריטית, להגדיל כראוי את זווית ההזנה, להפחית את מתח הגזירה הצירית במהלך הפירסינג, ולהימנע מהיווצרות שכבות ממנגנון העיוות.
2. חלוק באופן סביר את כמות ההפחתה של כל מעבר כדי למנוע דפורמציה מוגזמת במעבר בודד; בדוק באופן קבוע את השחיקה של הגלילים, לוחות ההנחיה והראשים, החלף אותם בזמן אם הבלאי חורג מהמגבלה, והבטח זרימת מתכת אחידה.

• מטב את תהליך הכיפוף והריתוך הקר (תהליך ריתוך): צמצם את מעברי היצירה, צמצם את זווית דפורמציה-יחידה, הפחת את מתח הגזירה בכיוון העובי, הימנע מהתרחבות של השכבות הפנימיות של הרצועה; התאם את עוצמת הריתוך בתדירות הגבוהה ואת כמות האקסטרוזיה כדי להבטיח את איכות היתוך הריתוך, הימנע משכבות של הריתוך.

• תקן קירור-אחרי וקירור איטי: 

1. שלטו על מהירות הקירור שלאחר-הגלגול בקצב יציב של 3 עד 5 מעלות/שניות, הימנע מהיווצרות של בייניט שביר בליבה של בילטים-עבים עם דופן, והפחת את הלחץ הארגוני.
2. יישם ערימת טמפרטורה- קבועה וקירור איטי: בעוביים של פחות או שווה ל-50 מ"מ, קירור איטי צריך להיות גדול או שווה ל-12 שעות; בעובי > 50 מ"מ, קירור איטי צריך להיות גדול או שווה ל-24 שעות.טמפרטורת ההתחלה של הערימה צריכה להיות גדולה או שווה ל-500 מעלות. אל תאפשר ביטול מוקדם; עבור צלחות בעלות אורך ורוחב דומים, ערמו אותן יחד, ובמידת הצורך, עטפו אותן בבד אסבסט לבידוד כדי למנוע מהקצוות להתקרר מהר מדי. 

• כיסוי מלא של בדיקות לא-הרסניות למוצרים מוגמרים: ציות לתקן GB/T 20490 כדי לבצע בדיקות אולטרסאונד אוטומטיות, המכסה את כל דופן הצינור ב-100%, איתור מדויק של פגמי שכבות; הוסף בדיקה חוזרת-ידנית בקצה הצינור כדי למנוע שחרור מוצרים פגומים.
• טיפול בחום ואימות ביצועים: פלדה בדרגה-גבוהה, צינורות מרובעים ומלבניים-עבים עוברים טיפול נורמליזציה + חיסום כדי למנוע מתח שיורי, להומוג את המבנה ולשפר את ההפרדה לקשיחות; בדיקות תהליך שיטוח לחץ מדגם, התפשטות וכיפוף קר כדי לוודא שאין סדקים בשכבות תחת עומסי עיבוד.
• מעקב אחר פגמים ושיפור מעגל סגור-: כאשר מזוהה פגם בשכבות, עקבו לאחור את פרמטרי תהליך ייצור הפלדה, היציקה והגלגול בהתבסס על צורת הפגם וההפצה, זהה את הסיבה והתאם את התהליך באופן מיידי; ניתן להסיר את הקטע הפגום ולשדרג לאחור לשימוש בשכבות קלות, בעוד שכבות חמורות גורמות לביטול הקטע כולו.