• 国内高温合金无缝管分层缺陷形成过程及原因

    发布日期:2016-08-11

    高温合金在二辊斜轧(曼式)穿孔机上穿孔,大量的毛管出现分层缺陷,也不排除出现内折缺陷,但可以肯定,高温合金毛管的主要缺陷不是内折而是分层。而碳钢和其他合金钢毛管却相反,只是有时出现内折缺陷,几乎不出现分层缺陷。

    12Cr1MoVG合金无缝管坯和毛管的分层缺陷有外分层和内分层两种。合金无缝管外分层靠近管坯或毛管外表面,裂纹开始于穿孔准备段的U,区,或穿孔段和辗轧段的U2区,位于表层细晶粒和中间粗晶粒的过渡区域。外分层也叫“外剥皮”。内分层靠近毛管的内表面,裂纹开始于对应顶头穿孔锥并距顶头鼻部   距离的管壁上,位于穿孔段的U:区内表层细晶粒向中间粗晶粒过渡的区域。所有分层裂纹的前端及两侧都未见异常夹杂物存在,说明分层不是夹杂物引起的。

    根据分层缺陷形成过程的观察结果,无缝合金管对管坯和毛管分层缺陷形成机理可以做如下解释:高温合金变形抗力大、变形不容易深透,其穿孔变形分布的特点是U,区长、W区短、U2区不均匀变形严重。

    U形分布的特点是表层金属变形大。在轧辊或顶头的辗轧下,管坯或毛管表层变形大的金属必然要向切向、纵向和横向流动,并发生扭转,表层金属趋向于周长长大和膨胀,在表层和过渡层金属之间产生附加拉应力。经过   辗轧过程或者表层运动受阻发生堆积或皱折时,金属发生破裂,这就是外分层或内分层。曾经观察到因毛管内外表层金属的激烈变形而同时形成外分层和内分层的典型毛管低倍组织。

    管坯和毛管分层是由于U形分布表面激烈变形的结果,而毛管的内折是由于W形分布形成孔腔并在顶头上辗轧所造成的。从它们与变形分布的关系来讲,可以认为分层和内折是具有相同性质的缺陷,在本质上它们都是二辊斜轧穿孔的不均匀变形的产物。但是,从缺陷在变形区的位置和它们与变形区应力应变的关系来讲,它们又有明显区域,它们是在不同变形条件下在不同应力作用下产生的两种不同形式的缺陷。它们之间还表现出明显的相互矛盾的倾向,毛管容易形成内折,往往不容易形成分层;毛管容易形成分层,往往不容易形成内折。所谓R内斯曼”效应(亦称横锻效应、旋锻效应),应该包括二辊斜轧变形管坯中心形成孔腔和管坯与毛管表层出现分层这两种现象。二辊斜轧(曼式)穿孔工艺的实质就是要正确利用W形分布区中金属裂而未断的疏松状态,将顶头置于疏松区里穿孔,同时,还要尽量避免U形分布区由于表层金属激烈变形而产生分层缺陷,从而获得穿孔过程力学、运动学和毛管质量的   佳效果。
     

    合金管帽
    Cr5Mo合金管
    合金法兰
    P11合金管
    P91无缝合金管
    15CrMoG无缝合金管
    碳钢大小头
    碳钢法兰
    12Cr1MoVG合金无缝管
    承插管件
    碳钢弯头
    碳钢管帽
    碳钢三通
    合金弯头
    合金三通
    厚壁P22无缝合金管
    Cr9Mo合金管
    R102合金管
    合金大小头