Нерівномірна товщина (тобто неоднакова товщина стінки) під час виробництва круглих труб є загальною проблемою якості. Його причини є складними та включають численні аспекти, такі як сировина, обладнання, процеси та контроль. Нижче наведено детальний аналіз причин:
Основна причина: Неоднорідна деформація
Суть усіх проблем із нерівномірною товщиною полягає в тому, що під час формування (прокатки, розтягування, згинання) або процесу зварювання напруги, деформації або теплові умови, які відчувають різні частини матеріалу труби, є непостійними, що призводить до нерівномірного потоку або стиснення металу.
Детальний аналіз класифікації причин
1. Сировинні фактори
- Нерівномірна якість трубної заготовки/смуги зі сталі:Круглі трубні заготовки, що використовуються для прошивки, або смугова сталь, яка використовується для зварних труб, мають властиву хімічну сегрегацію, внутрішні включення або нерівномірну вихідну товщину (для смугової сталі). Ці дефекти будуть збільшуватися під час подальшого процесу деформації.
- Нерівномірний нагрів (переважно для безшовних труб):Перед гарячою прокаткою та прошивкою трубна заготовка нерівномірно нагрівається в нагрівальній печі, що призводить до різних температур у голові та хвості, всередині та зовні або по колу труби. Метал у гарячих областях м’якший і більш схильний до деформації, внаслідок чого товщина стінки в цьому місці стає тоншою.
2. Фактори обладнання та інструментів
• Недостатня точність прокатного обладнання:
Машина для перфорації безшовних труб/прокатних труб:Якщо верхня головка перфораційної машини зношена, неправильно вирівняна, або якщо отвір матриці машини для прокатки труб зношений, або неправильне регулювання зазору між роликами, це безпосередньо спричинить ексцентриситет товщини стінки.
Машина для формування труб:Якщо коригування формувальних роликів у кожному проході не є послідовним, сталева стрічка піддаватиметься нерівномірній силі під час процесу згинання в коло, що призведе до «грушоподібної-форми» або «хвилястих країв», що призведе до нерівномірної товщини стінки тіла зварної труби.
• Вібрація та жорсткість обладнання:Якщо фундамент обладнання нестабільний, головний вал має надмірний зазор або недостатню жорсткість, він створюватиме вібрацію під час високо-швидкісної роботи, що призведе до нестабільного процесу формування.
3. Фактори процесу та контролю
• Нестабільні параметри процесу:
◦ Безшовна труба: такі параметри, як передня подовжена головка головки, швидкість прокатки та кут подачі, не встановлюються або не контролюються точно.
Зварювання труб: зміна швидкості формування, тепла зварювання (струму, напруги) і коливань тиску екструзійних роликів може спричинити нерівномірне стиснення металу в зоні зварного шва та в зоні-термічного впливу.
• Невідповідна конструкція форми або матриці:Смуга розміру прес-форми, умови змащування незадовільні, або конструкція матриці не забезпечує рівномірний потік металу.
• Затримка онлайн-виявлення та відгуків:Онлайнова система вимірювання та контролю товщини (наприклад, ультразвукові або рентгенівські товщиноміри) має недостатню точність, неправильне місце встановлення або система автоматичного керування (AGC) має повільну реакцію, що унеможливлює виправлення відхилень у реальному часі.
4. Робочі та регулювальні фактори
• Неадекватне регулювання після зміни виробничих специфікацій: після зміни виробничих специфікацій коригування заготовок, таких як ролики, напрямні та головки, не були ретельними. Для досягнення стабільного стану потрібна була певна довжина «перехідних труб», а товщина стінок цих виробів була нерівномірною.
• Погане дотримання технологічної дисципліни: оператори не суворо дотримувалися процедур перевірки обладнання, моніторингу температури та налаштування параметрів.
Порівняння типових причин ключових процесів:
| Тип процесу | Типові причини нерівномірної товщини |
| Труби сталеві безшовні (гарячекатані / холоднотягнуті) |
1. Нерівномірний нагрів трубної заготовки (керна) |
| 2. Зношення або неправильне розташування головки перфоратора прошивної машини (що викликає "ексцентриситет товщини стінки"). | |
| 3. Зношення або неправильне розташування валків у прокатному верстаті. | |
| 4. Знос або погане змащування оправки-для холодного витягування (голівка). Труби сталеві зварні (прямошовні/гвинтошовні) |
|
| Труби сталеві зварні (прямошовні/спіралеварні) |
1. Основний матеріал смугової сталі сам по собі має "вигини коси" або нерівномірну товщину (серцевина). |
| 2. Регулювання формувальних валків є неправильним, що призводить до утворення швів у формі «груші-» або «-стику». | |
| 3. Підведення тепла під час зварювання є нерівномірним, що спричиняє непостійне звуження в зоні зварювання. | |
| 4. Регулювання розмірних валків є неправильним. |
Підсумок і напрямок вирішення
Нерівномірна товщина круглої труби є системною проблемою. Для її вирішення потрібен комплексний підхід, включаючи стабілізацію якості сировини, забезпечення точності обладнання та технічного обслуговування, оптимізацію та точний контроль параметрів процесу, а також посилення онлайн-автоматичного виявлення та зворотного зв’язку. Зазвичай, використовуючи високо-заготовки безперервного лиття з високою точністю, модернізуючи систему автоматичного керування (AGC), приймаючи передові онлайн-товщиноміри та оперативно ремонтуючи та замінюючи прес-форми, можна значно покращити рівномірність товщини стінки труби.
