Що викликає нерівномірну товщину стінки сталевих труб

Tianjin Lefin Industrial Co., Ltd є одним із найдосвідченіших виробників і постачальників того, що спричиняє нерівномірну товщину стінки рулонних сталевих труб у Китаї. Будь ласка, не соромтеся купувати високоякісні труби, що спричиняє нерівномірну товщину стінок рулонних сталевих труб, на нашому заводі. Хороший сервіс і доступні ціни.

Нерівномірна товщина стінок катаних сталевих труб (особливо безшовних сталевих труб, таких як гаряче{0}}безшовні сталеві труби та холоднокатані-безшовні сталеві труби) є поширеною проблемою якості у виробничому процесі. Основні причини можна віднести до чотирьох основних категорій: сировина, обладнання, процес і експлуатація. Зокрема, його можна розбити на наступні детальні фактори, які детально пояснюються в поєднанні з принципом прокатки (такими як процеси проколювання, безперервної прокатки та зменшення серцевини):

Сировина є відправною точкою прокату сталевих труб. Якщо сама сировина має дефекти, це безпосередньо призведе до відхилень у товщині стінки готового продукту, і їх важко повністю виправити в подальших процесах.

- Нерівномірна товщина стінки/діаметр трубної заготовки:

Трубна заготовка (така як кругла сталева заготовка, заготовка безперервного лиття) сама по собі має еліптичність, коливання діаметра або локальну товщину/тонкість (наприклад, «вільна зона», «усадкова порожнина», «сегрегація» заготовки безперервного лиття), а деформація металу під час прокатки непостійна - потік металу на товстій стороні блокується, а потік на тонкій стороні надто швидкий, в кінцевому підсумку це призводить до нерівномірної товщини стінок готового виробу.

- Внутрішні дефекти трубної заготовки:

Трубна заготовка має включення, пори, тріщини тощо. Під час процесу прокатки пластичність металу в зоні дефекту низька, а деформація не є безперервною, що призводить до занадто тонкої товщини локальної стінки (метал у зоні дефекту не може бути ефективно заповнений) або занадто товстого (метал накопичується навколо дефекту).

- Нерівномірна температура трубної заготовки:

Коли трубна заготовка нагрівається (наприклад, у кільцевій нагрівальній печі), нагрівання відбувається нерівномірно, причому місцеві температури занадто високі (метал надто м’який, потік надто швидкий) або надто низькі (метал надто твердий, потік заблокований), що призводить до відхилень у товщині стінки після прокатки (наприклад, верхня частина трубної заготовки має високу температуру, але товщина стінки верхньої частини надто тонка після прокатки).

Першим етапом прокатки безшовної сталевої труби є «проколювання» (заправлення трубної заготовки в порожнисту заготовку). Якщо товщина стінки самої труби-заготовки нерівномірна, її важко повністю виправити в подальших процесах безперервної прокатки та калібрування.

Неправильне регулювання кута конуса та верхнього положення валків у прошивній машині (такій як поперечно{0}}прошивна машина) призводить до «ексцентричної товщини стінки» (одна сторона товста, а інша сторона тонка) або «спіральної нерівномірної товщини стінки» (чергування товщини у формі спіралі вздовж довжини сталевої труби) грубої труби.

Еліптичність труби-заготовки перевищує стандарт: поперечний-переріз труби-заготовки не круглий, а деформація металу в напрямку окружності під час прокатки різна, що зрештою призводить до нерівномірної товщини стінки.

Точність, стан зносу та центрування обладнання безпосередньо визначають рівномірність деформації металу та є основними механічними причинами нерівномірної товщини стінки.

- Проблема з роликом:
Точність обробки самих валків (наприклад, робочих валків безперервних прокатних станів і валків калібрувальних машин) є недостатньою (наприклад, невідповідні діаметри валків і відхилення в циліндричності поверхні валків), що призводить до нерівномірного впливу на метал під час прокатки.
Нерівномірний знос валків після використання (наприклад, сильний знос з одного боку), нерівномірний зазор між валками (більший з одного боку та менший з іншого) і відхилення товщини під час проходження металу.
Нерівномірна температура валків (наприклад, закупорка охолоджувального каналу, локальний перегрів і розширення) призводить до зміни фактичного зазору валків.

- Проблема з верхньою частиною/оправкою:
Верхня частина прошивної машини та оправлення безперервного прокатного стану (використовується для підтримки внутрішньої стінки сталевої труби) ексцентричні (не вирівняні з центральною лінією валків), в результаті чого одна сторона внутрішньої стінки сталевої труби щільно прилягає до оправки, а зазор з іншого боку є занадто великим, утворюючи «внутрішню стінку зміщення» (нерівномірну товщину внутрішньої стінки).
Знос, деформація оправки (наприклад, локальне стоншення) або погане змащування поверхні (адгезія металу) можуть спричинити місцеве відхилення товщини стінки на внутрішній стінці.

- Відхилення направляючого захисного пристрою :
Направляючі та захисні пристрої (такі як напрямні пластини та напрямні ролики) використовуються для спрямування трубної заготовки/заготовки в рулони. Якщо положення напрямної та захисного кожуха зміщено або знос нерівномірний, це призведе до «відхилення» трубної заготовки, а під час прокатки сила металу буде зміщена в одну сторону, що призведе до нерівномірної товщини стінки.

Відхилення рівності та вертикальності рами та основи прокатного стану (наприклад, осідання фундаменту та ослаблення болтів після тривалого-користування) призводять до того, що центральні лінії валків і оправок не вирівнюються (погане вирівнювання), а деформація металу є асиметричною.

Центральні лінії кожної кліті-безперервного прокатного стану не вирівняні (поздовжнє вирівнювання погане), і заготовки неодноразово «стискаються та відхиляються» під час проходження, що призводить до періодичної нерівномірної товщини стінки вздовж напрямку.

Несправності в компонентах трансмісії прокатного стану, таких як двигун, редуктор і муфта (наприклад, непостійна швидкість обертання та надмірний зазор трансмісії) призводять до того, що швидкості обертання кожного валка не синхронізуються, що призводить до «витягування» або «нерівномірного стиснення» металу та спричиняє коливання товщини стінки.

Параметри процесу є ключовими для контролю деформації металу. Нерозумні налаштування параметрів можуть призвести до невідповідності у величині деформації, температурі та швидкості, спричиняючи нерівномірну товщину стінок.

- Відхилення температури нагріву :
Якщо температура нагріву трубної заготовки буде занадто високою (перегрів), метал матиме надмірну пластичність, що легко може призвести до «передеформації» (місцевого стоншення). Коли температура занадто низька (недогріта), пластичність металу погана, стійкість до деформації велика, і є схильність до "жорсткого здавлювання" (місцевої товщини).

Недостатній час нагрівання або нерівномірне збереження тепла, надмірна різниця температур між внутрішньою та зовнішньою сторонами трубної заготовки або між верхньою та нижньою сторонами (наприклад, занадто щільне укладання трубних заготовок у кільцевій нагрівальній печі), а також нерівномірна деформація під час прокатки.

- Помилка контролю температури під час прокатки:
Коли грубу трубу згортають і охолоджують занадто швидко (наприклад, за допомогою надмірної охолоджуючої води або нерівномірного охолодження), локальний метал твердне передчасно, ускладнюючи подальшу деформацію та призводячи до відхилення товщини стінки.

Під час безперервної прокатки коливання температури між кожною рамою занадто великі (наприклад, температура на виході передньої рами занадто висока, а деформація задньої рами під час прокатки є надмірною).

- Неправильне налаштування зазору між роликами:

Зазор між валками є основним параметром, який визначає товщину стінки сталевої труби. Якщо зазор з одного боку занадто великий під час регулювання зазору між валками (наприклад, калібрування не відповідає фактичному розміру заготовки) або параметри зазору для кожної рами не є безперервними (наприклад, великий зазор між валками в передній рамі та малий зазор у задній рамі), це спричинить раптову зміну деформації металу та нерівномірну товщину стінки.

- Невиправданий коефіцієнт подовження:

Коефіцієнт подовження (співвідношення довжини після прокатки до довжини перед прокаткою) занадто великий або замалий, або коефіцієнт подовження нерівномірно розподілений між кожною рамою - якщо коефіцієнт подовження занадто великий, метал тече надто швидко, що спричиняє локальне стоншення. Нерівномірний розподіл призведе до відмінностей у величині деформації кожної секції, що призведе до коливань товщини стінки.

- Неправильні параметри швидкості:

Швидкість подачі заготовки (швидкість прошивки), швидкість обертання валків і швидкість вилучення оправки не збігаються, що призводить до недостатньої подачі або накопичення металу. Наприклад, якщо швидкість проколювання надто велика, а опора оправки не вчасна, внутрішня стінка сталевої труби локально стане тоншою.

Недостатнє змащування під час прокатки (наприклад, недостатня кількість мастила або зіпсоване мастило) призводить до надмірного тертя між металом і валками або оправкою, що призводить до збільшення опору місцевій деформації та товщини стінки.

Нерівномірний процес охолодження (наприклад, закупорка охолоджувальних шляхів, відхилення кутів насадки), швидке локальне охолодження поверхні сталевої труби, підвищення твердості та неможливість її ефективної корекції в наступних процесах, що призводить до відхилення товщини стінки.

Кваліфікація операторів, своєчасність перевірки та регулювання безпосередньо впливають на результативність процесу та є «людськими причинами» нерівномірної товщини стінок.

Оператор не зміг налаштувати такі параметри, як зазор між валками, швидкість обертання та температуру відповідно до специфікацій і матеріалів трубної заготовки (наприклад, використовуючи старі параметри для виробництва сталевих труб інших специфікацій), що призвело до невідповідності між параметрами та сировиною.
Під час регулювання зазору роликів він не був відкалібрований (наприклад, регулювання лише на основі досвіду без використання таких інструментів, як циферблатний індикатор для вимірювання), що призвело до відхилення між фактичним зазором роликів і встановленим значенням.

- Умови зношування таких компонентів, як валки, оправки та направляючі щитки, не перевірялися регулярно (наприклад, валки не замінювалися, коли зношення перевищувало норму), або металеві налипання та окалини на поверхні компонентів не очищалися вчасно, що призвело до нерівномірної деформації.

- Нездатність своєчасно виявити відхилення у вирівнюванні обладнання (наприклад, зміщення рами, ослаблені захисні щитки) або невчасне коригування після виявлення.

Оператори не змогли провести перевірку зовнішнього вигляду та розмірів трубних заготовок (наприклад, використання трубних заготовок із надмірною еліптичністю), що призвело до «внутрішніх дефектів», які потрапляють у процес прокатки.

налипання домішок на поверхню валків, нерівномірне охолодження
Процес калібрування/зменшення: Нерівномірна товщина стінки на кінці, занадто низька температура на кінці заготовки, неправильне регулювання зазору між роликами калібрувальної машини, відхилення напрямної та захисного кожуха

Використовуйте ультразвуковий товщиномір для вимірювання вздовж окружності сталевої труби (принаймні в чотирьох напрямках) і в напрямку довжини (кожні 100-200 мм), щоб визначити форму нерівномірності (ексцентриситет, спіральна, періодична).

- Ексцентрична стіна: першочергово перевіряйте вирівнювання обладнання (ролик-центрова лінія манипулятора), ексцентриситет верхньої/нижньої планки та нерівномірне нагрівання заготовки труби.

- Нерівномірна форма спіралі: перевірте напрямний захисний кожух штампувального верстата, кут конуса валків і відхилення заготовки.

- Періодичні коливання: перевірте синхронізацію швидкості безперервного прокатного стану, цикл зношування валків і налаштування зазору між валками.

- Сировина:

Відбір кваліфікованих трубних заготовок (з однаковим розміром і температурою) і видалення дефектної сировини;

- Обладнання:

Виконайте калібрування вирівнювання та рівності, замініть зношені частини (валки, оправки, направляючі щитки) та очистіть поверхні компонентів;

- Процес:

Оптимізуйте температуру нагріву (рівномірна ізоляція), відрегулюйте зазор між роликами/швидкість, а також покращте змащення та охолодження;

- Операція:

Посилити перевірку (калібрувати параметри та перевірити стан обладнання для кожної партії) і підвищити кваліфікацію операторів.

З наведеного вище аналізу можна побачити, що нерівномірна товщина стінки рулонних сталевих труб є результатом скоординованої відмови багатьох ланок, таких як «сировина - обладнання - процес - робота», а суть полягає в руйнуванні рівномірності деформації металу. У виробництві необхідний повний-контроль процесу від «джерела (сировини) - процесу (обладнання + технології) - виконання (операції)», щоб ефективно зменшити ймовірність нерівномірної товщини стінок.