09CuPCrNi-A耐候钢板可切割

				 


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	1、工艺原因


	该机组的设计能力为20万t/a，但产量达到了60万t/a，冷床区生产能力不足的问题很突出，与生产角钢相比，槽钢的冷却速度较慢，从而造成剪切时槽钢温度较高，极易出现塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，并且对剪刃寿命的影响较大。


	2、剪刃设计原因


	槽钢剪刃设计的基本依据是槽钢成品孔型形状，如图1所示(以100#槽钢为例)。这种设计在剪切过程中易出现以下问题：一是槽钢两肩部与其他部分相比，相对较厚，所需剪切力也较大，剪刃磨损较快，剪刃使用一段时间后。这一部分相对磨损量大，致使肩部间隙较大，易出现塌肩现象；二是槽钢两腿与腰部处相比，由于剪切角度的影响，当剪刃磨损后，在剪切两腿时，剪切量变小，腿部剪切由通常的剪断变成了撕断，槽钢腿端面极易出现毛刺；三是上、下剪刃腿部斜度与槽钢成品孔型基本一致，这样在剪切时腿部基本同时受力，剪切力较大，剪刃磨损较快，一方面腿端剪切压痕严重，另一方面剪刃老化后，极易出现槽钢剪切部分撕裂、毛刺较多的现象。后两点是影响槽钢剪切质量的主要原因。


	

		槽钢改进措施
	


	针对上述3个问题，分别采取了相应措施。


	1、针对冷床冷却速度慢的问题，在冷床区增加了水雾风机来提高冷床区的冷却速度，又在剪机前一个倍尺处增加了一组水雾喷头，降低槽钢剪切部分的温度，从而避免了因钢温高而造成的剪切缺陷。


	2、针对槽钢剪刃设计存在的问题，结合生产实际情况，将剪刃设计为图2所示的形状(以100#槽钢为例)。上剪刃宽度由100mm改为99mm，减少上剪刃在左右方向的间隙，改善槽钢两角部的剪切质量；下剪刃两角部圆弧尺寸由R8mm改为R7mm，提高两角部的剪切重叠量，改善槽钢肩部剪切质量；下剪刃上边宽度由79mm改为80mm，下边宽度由97mm改为94mm，使下剪刃腿端斜度小于槽钢成品孔型斜度，这样在腿部剪切时，腿部上、下方向上不会同时受力，从而减少剪切力，改善剪切质量。


	3、通过对各规格槽钢实际剪切质量和剪切间隙进行数据回归分析，制定了每种规格的剪切间隙规范，具体为：63#槽钢为0.20～0.30mm、80#槽钢为0.20～0.35mm、100#槽钢为0.25～0.35mm，120#槽钢为0.25～0.40mm，并做出厚度为0.20～1.00mm的不同垫片。每次更换剪刃时，先测量间隙，再选择相应的垫片，确保剪切间隙控制在工艺要求范围内。



	（一）质量要求


	①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。


	a. 合金元素：有意加入，根据用途


	b. 残余元素：炼钢带入，适当控制


	c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）


	炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。


	②钢管几何尺寸精度和外形


	a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。


	外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di × D： 大或小外径mm


	Di：名义外径mm


	b. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关


	壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：横截面上大或小壁厚


	Si：名义壁厚mm


	C．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。


	d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差


	e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度


	f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度


	g. 钢管端面坡口角度和钝边


	5．钢管表面质量：表面光洁要求


	a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。


	b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。


	产生原因：


	① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。


	② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。


	③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。


	6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。


	7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。


	8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S


	9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。


	（二）无缝钢管质量检验方法：


	1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。


	①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。


	②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi


	③N—0仪：气体含量分析N、O


	2．钢管几何尺寸及外形检查：


	①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。


	②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出大点、小点。


	③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。


	④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。


	⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。


	3．钢管表面质量检查：


	①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。


	②无损探伤检查：


	a. 超声波探伤UT：


	对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。


	标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级


	b. 涡流探伤ET：（电磁感应）


	主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7735-2004


	级别：B级


	c. 磁粉MT和漏磁探伤：


	磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。


	标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级


	d. 电磁超声波探伤：


	不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。


	e. 渗透探伤：


	荧光、着色、检测钢管表面缺陷。


	4．钢管理化性能检验：


	①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）


	纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）


	小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。


	备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760


	②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2


	标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）


	③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等


	④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D


	5．钢管工艺性能检验过程：


	①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）


	L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08


	②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格


	③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°


	④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）


	6．钢管金相分析：


	①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差


	组织：M、B、S、T、P、F、A-S


	脱碳层：内、外。


	A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。


	②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。


	a. 酸蚀检验法。


	b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。


	c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。


	（三）中国现行无缝钢管标准：

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