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从断裂力学的观点来看,构件的断裂是由于其内部微裂纹的生成和扩展的结果。无缝钢管的纵裂基本属于脆性断裂,其裂纹形态为张开型。一般情况下,金属中微裂纹的存在是不可避免的,但在材料条件相同的情况下,断裂是否会产生则取决于作用在构件上的拉应力大小。作用在构件上的应力可以是外加载荷,也可以是存在于自身的残余应力。无缝钢管经理冷拔特别是空拔后,存在着较高的残余应力,这个应力在无缝钢管外表面附近的切向和轴向表现为拉应力,其值可达到大值。根据上述张型断裂机理,可以认为,存在于无缝钢管外表面附近的切向残余应力对无缝钢管纵裂起着关键性的作用。由于无缝钢管加热金属薄材加热,因而对允许的加热速度限制不大,特别是在热装料情况下,一般定减径机前的再加热炉都可采取加热。这样可以减少氧化,提高炉子生产率。实践证明,采取加热,脱碳层很小;氧化铁皮损失也小。定减径机前无缝钢管再加热的温度,一般都在900-1050摄氏度范围内。由于上减径机前的再加热接近于出成品,因此,确定加热制度时,要考虑产品的机械性能,甚至显微组织、要求,同时应考虑轧后的冷却方式。切断后的无缝钢管要根据技术要求进行质量检查。检查内容包括逐根检查无缝钢管的尺寸和弯曲度以及无缝钢管内外表面质量,并取样抽查无缝钢管的机械性能和工艺性能等。无缝钢管几何尺寸和弯曲度的检查,可在检查台上用各种量具进行,也可采用自动尺寸检测装置进行连续检测。现代化的无缝钢管车间采用后一种方式。
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确定合理的加热温度应考虑以下因素:当温度过高时可能产生过热和过烧。金属过热时金属的晶粒长得很大,金属的可塑性降低。金属过烧时则完全丧失了塑性。加热温度还应考虑在自动轧管机上的终轧温度,因为终轧温度对某些产品性能很有影响。加热温度过高还会使钢的表面层脱碳严重。不过,由于从管坯到无缝钢管变形量很大,成品管上的脱碳层一般深度不大,但有些产品脱联是不允许的。
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无缝钢管外表面检查一般采用目检,而内表面除了用目检外,尚可利用反射棱镜进行检查。目前,已经开始采用各种无损探伤法检测其内部和外表面缺陷。近十几年来无损探伤技术有很大的发展,近又出现了超声发身全息照相、超声波频谱分析探伤。它已成为无缝钢管生产中不可缺少的工序用于无缝钢管矫直的有机械压力矫直机、斜辊矫直机和张力矫直等几种型式。压力矫直机的结构简单,适用于直径为38-600mm,弯曲度在50mm加以上的无缝钢管矫直。它生产率低,需人工辅助操作,矫直质量亦不高,多用于无缝钢管的粗矫和异型管矫直。目前广泛采用的是斜辊矫直机,其矫直辊的排列型式。由于矫直辊倾斜放置。故无缝钢管在矫直过程中作螺旋运动,可使无缝钢管在矫直辊间进行多次纵向反复弯曲,其结果可用为数不多的矫直辊来完成无缝钢管轴对称的矫直。