عملية تصنيع أنابيب الصلب ASTM A335 P22 معقدة ، والتي تتضمن مراحل متعددة مثل الصهر وصنع الأنبوب والمعالجة الحرارية. يؤثر مراقبة الجودة في كل مرحلة بشكل مباشر على الأداء النهائي لأنابيب الصلب. تركز الأسئلة والأجوبة التالية على الخطوات الرئيسية لعملية التصنيع ونقاط مراقبة الجودة الرئيسية:
السؤال 1: ما هي متطلبات عملية الصهر لأنابيب الصلب ASTM A335 P22 ، وكيف يتم التحكم في نقاء الصلب المنصهر؟
تحتاج عملية الصهر لأنابيب الصلب ASTM A335 P22 إلى تلبية متطلبات "الصلب الهيكلي العالي الجودة-. توصي المعيار باستخدام عملية صهر مجتمعة لـ "Arc Furnace (EAF) + تحسينات خارجي (LF/VD)" أو "فرن الغلاية (BOF) + التكرير الخارجي (LF/VD)" لضمان تكوين موحد ونقاء عالية من الصلب المنصهر. المتطلبات المحددة ومقاييس التحكم في النقاء هي كما يلي: أولاً ، متطلبات عملية الصهر هي: 0.12 ٪ - 0.18 ٪ (ترك غرفة لتعديل التكرير اللاحق) ، ومحتوى المنغنيز عند 0.40 ٪ - 0.50 ٪ ، مع إضافة الأكسجين إلى إزالة الفوسفور (مع P أقل من 0.025 ٪) ؛ ② "التحسين الخارجي (lf)" - مرحلة LF (فرن مكشط الغريد الصلب) هي "مكون غرامة - ضمن النطاق القياسي (CR 1.90 ٪ - 2.60 ٪ ، MO 0.87 ٪ - 1.13 ٪) ، إضافة ferrosilicon (fe - si) ، ferromanganese (fe {{34} mn) في الوقت نفسه ، فإن إضافة الألمنيوم (AL) كأوكسيد قوي (سلك التغذية الألومنيوم) ، لضمان أن يكون محتوى الأكسجين في الماء الصلب أقل من أو يساوي 30 جزءًا في المليون (مليون) ، وتجنب تكوين شوائب الأكسيد المفرطة ؛ ③ "مرحلة تفريغ degassing (VD)" - مرحلة VD (فرن التفريغ) تتطلب المعالجة لمدة 15 - 20 دقيقة تحت فراغ أقل من أو تساوي 67Pa ، مع الغرض الأساسي المتمثل في إزالة الهيدروجين والنيتروجين من الفولاذ المولد: درجة حرارة الغرفة ومعرضة للتكسير) ، مع محتوى الهيدروجين يتم التحكم فيه بأقل من أو يساوي 2PPM ؛ سيزيد النيتروجين من قوة الصلب ولكنه يقلل من صلابة ، مع التحكم في محتوى النيتروجين بأقل من أو يساوي 100PM. ثانياً ، تدابير التحكم في نقاء الصلب المنبئطي: ① "التحكم في التضمين" - من خلال الخبث - إجراء عملية أثناء تكرير LF (إضافة الجير والفلوربار لتشكيل sio eargause) 50μm (يتم الحكم عليه بواسطة الفحص المعدني) ، وتجنب الادراج الكبيرة - مما يسبب التكسير في اختبارات الشد أو تأثير أنابيب الصلب ؛ ② "التحكم في توحيد المكون"-أثناء عملية الصهر ، يلزم "تهب الأرجون السفلي" لإثارة الصلب المنصهر (تدفق الأرجون الذي يتم التحكم فيه عند 0.5-1.0nm³/ساعة) لضمان التوزيع الموحد لعناصر السبائك مثل الكروميوم والموليبدينوم في الفولاذ المصلي (تبخير المكون أقل من أو يساوي 0.10 ٪) ، وتجنب أداء المحلية. ③ "التحكم في المواد الخام"-تحكم بصرامة في جودة الصلب الخردة ، مما يحظر استخدام الفولاذ الخردة الذي يحتوي على عناصر ضارة مثل الرصاص والقصدير (ستقلل هذه العناصر من أداء درجات الحرارة العالية للصلب) ، يجب اختيار الحديد الخنزير على أنه حديد الخنازير عالي النقاء مع انخفاض الفوسفور والكبريت المنخفض (P أقل من 0.030 ٪ ، S أقل من 0.020 ٪). من خلال عملية الصهر وتدابير التحكم أعلاه ، يمكن أن تلبي نقاء الصلب المنصهر لأنابيب ASTM A335 P22 المتطلبات القياسية ، مما يضع أساسًا جيدًا لصنع الأنبوب اللاحق والمعالجة الحرارية.
السؤال 2: ما هي العملية والمعلمات الرئيسية لصنع الأنبوب (الرسم الساخن ، الرسم البارد) لأنابيب الصلب ASTM A335 P22؟ أنابيب ASTM A335 P22 الصلب كلها "أنابيب سلسة" ، ويتم إنتاجها بشكل أساسي من خلال عمليتين: "الساخنة الساخنة" أو "الرسم البارد". تختلف العمليات والمعلمات الرئيسية للطرق المختلفة. التفاصيل هي كما يلي: أولاً ، تنطبق عملية التدحرج الساخنة على إنتاج أنابيب الصلب الحائط المتوسطة- (سماكة الجدار أكبر من أو تساوي 4 مم). تشمل العملية: ① "إعداد الأنبوب" - يلقي الصلب المنصهر في قاطرة فولاذية مستديرة (يتم تحديد القطر وفقًا للقطر الخارجي للأنبوب الفولاذي. على سبيل المثال ، لإنتاج أنبوب فولاذي بقطر خارجي يبلغ 100 مم ، وهو قطر فولاذي يبلغ قطره 120 ملم). يجب أن يخضع البليت الصلب "معالجة التبريد البطيئة" (عقد في درجة 600 درجة - 650 لمدة 10 ساعات) للتخلص من إجهاد الصب الداخلي ومنع التكسير أثناء التسخين اللاحق ؛ ② "التدفئة" - إرسال البليت الصلب إلى حلقة - على شكل فرن التسخين ، مع التحكم في درجة حرارة التدفئة في 1200 درجة - 1250 درجة (أعلى من درجة حرارة التحول AC3 لضمان اكتمال الذروة من البليت الصلب) التدفئة غير المتكافئة وينتج عن انحراف سمك الجدار بعد إنتاج الأنابيب ؛ ③ "اللكم" - باستخدام "آلة اللكم المتداول مائلة" لكمة البليت الصلب الساخن في أنابيب مجوفة ، مع سرعة المتداول للفة التي يتم التحكم فيها في 80 - 120} r/min ، والتمديد الأمامي للكمة التي يتم التحكم فيها في 50 - 80 mm لضمان سماكة الجدار غير الموحد ( سطح؛ ④ "Rolling" - إرسال الأنابيب إلى "آلات المتداول الأنبوبية المستمرة" أو "آلات المتداول الأنبوبية الأوتوماتيكية" ، من خلال ممرات متعددة من المتداول لضبط القطر الخارجي وسمك الجدار من أنبوب الصلب لتكون قريبة من الحجم النهائي ، ودرجة حرارة التداول في التداول في 1050 درجة - 1150 من كل تمريرة يتم التحكم فيها عند 10 ٪ - 15 ٪ ، لتجنب تخفيض التمرير المفرد المفرط مما تسبب في تكسير أنبوب الصلب ؛ ⑤ "تثبيت القطر" - باستخدام "آلة تثبيت القطر" (multi- نوع الأسطوانة) لتحقيق الاستقرار في أنبوب الصلب المدلف أنبوب الصلب ⑥ "التبريد" - للأنابيب الفولاذية ذات سمك الجدار> 15 مم ، يتم تبريدها بواسطة "تبريد الهواء" أو "التبريد البطيء" ، لتجنب زيادة الصلابة وتقليل الصلابة بسبب التبريد السريع. ثانياً ، تنطبق عملية الرسم الباردة على إنتاج أنابيب فولاذية رقيقة رقيقة- ، عالية- (سماكة الجدار أقل من أو يساوي 4 مم ، انحراف القطر الخارجي أقل من أو يساوي 0.2 مم). تشمل العملية: ① "Pre - معالجة الأنبوب" - باستخدام أنابيب- المتدحرجة كمواد خام ، وأداء أولاً "علاج الصلصة" (تمسك في 675 درجة - 760 درجة لمدة ساعتين) ، وتخفيض الصلاحيات ، ثم أداء الصلاحيات ". - 20 ٪ محلول حمض الهيدروكلوريك لـ 30 - 60) ، وإزالة مقياس أكسيد السطح ، وأخيراً أداء "الفوسفات" (تشكيل فيلم فوسفات لتقليل الاحتكاك أثناء الرسم البارد) ؛ ② "الرسم البارد" - وضع الأنابيب المعالجة قبل- على القوالب (مصممة وفقًا للحجم النهائي) ، وتطبيق التوتر (تم تحديد التوتر المحدد وفقًا لمواد أنابيب الصلب وحجمه ، عادةً ما يكون ذلك {{60) يجب أن يكون التمدد صلبًا وحمضًا - يتم غسله لتجنب تصلب المعالجة) ؛ ③ "الانتهاء" - الأنابيب الفولاذية بعد الرسم البارد تحتاج إلى الخضوع "لاستقامة" (باستخدام آلة تقويم الأسطوانة ، مع دقة الاستقامة أقل من أو تساوي 1 مم/م) ، "قطع الرأس والذيل" (إزالة الأجزاء غير النظامية في كلا الطرفين) ، "غير-}} ④ "الصلب النهائي" - بسبب تصلب المعالجة ، فإن الأنابيب الفولاذية بعد الرسم البارد لها صلابة عالية وسوء الصلابة ، وتحتاج إلى الخضوع "علاج الصلب النهائي" (تمسك عند 675 درجة - 760 لمدة 1.5 ساعة) ، مما يقلل من الصلابة إلى أقل من أو تساوي 207hb والراحة. سواء أكان ذلك متداولًا ساخنًا أو رسمًا باردًا ، أثناء عملية تصنيع الأنابيب ، يجب مراقبة المعلمات الرئيسية (مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة الدورانية) في الوقت الفعلي ، ويجب اكتشاف أبعاد الأنابيب من خلال أجهزة مثل "مقاييس سمك عبر الإنترنت" (كل من مقاييس القطر الخارجي ". مواصفات سلسلة "SCH" ، مثل SCH40 ، SCH80).
السؤال 3: ما هي المعلمات ووظائف عملية معالجة الحرارة (تطبيع + تقع) لأنابيب الصلب ASTM A335 P22؟
"Normalizing + tempering" is an indispensable final heat treatment process for ASTM A335 P22 steel pipes, and the standard mandates that all P22 steel pipes must undergo this process. The core purpose is to optimize the microstructure of the steel pipe and ensure that the mechanical properties meet the standards. The specific process parameters and functions are as follows: Firstly, the parameters of the normalizing process: ① "Heating temperature" - controlled at 890℃ - 940℃. The setting of this temperature range is based on the phase transformation temperature of P22 steel (Ac3 is approximately 840℃), and the heating temperature should be 50℃ - 100℃ higher than Ac3 to ensure that the microstructure of the steel pipe is completely transformed into austenite (A phase), eliminating the non-uniform structure (such as ferrite and pearlite mixed structure) produced during the initial pipe manufacturing process; ② "Heating time" - determined according to the wall thickness of the pipe, the standard requires "heating for more than 30 minutes for every 25mm wall thickness", for example, a 10mm thick pipe is heated for 15 minutes, a 20mm thick pipe for 30 minutes, and a 30mm thick pipe for 45 minutes, to ensure uniform temperature inside and outside the pipe and sufficient austenitization; ③ "Cooling method" - using "air cooling" (natural cooling in the air), with a cooling speed controlled at 5℃ - 10℃/min, the purpose is to transform the austenite into "fine-grained ferrite + pearlite" (F + P) structure during cooling, which can simultaneously enhance the strength and toughness of the steel pipe (the finer the grain, the higher the strength and toughness); if the cooling speed is too slow (such as slow cooling), it will cause grain coarsening and a decrease in strength; if the cooling speed is too fast (such as water cooling), it will cause the austenite to transform into martensite (M phase), resulting in a sharp increase in hardness (>300HB) وانخفاض كبير في المتانة ، مما يجعل الأنبوب عرضة للكسر الهش. ثانياً ، معلمات عملية التخفيف: ① "درجة حرارة التدفئة" - يتم التحكم فيها في درجة 675 درجة - 760 - 650 درجة) ، لتجنب انخفاض في الصلابة بعد التخفيف ؛ ② "وقت التدفئة" - أطول من وقت التدفئة التطبيع ، يتطلب المعيار "تسخين لأكثر من 60 دقيقة لكل سمك جدار 25 مم" ، على سبيل المثال ، يتم تسخين أنبوب سميك 10 مم لمدة 30 دقيقة ، وأنبوب سميك 20 مم لمدة 60 دقيقة ، وأنبوب سميك 30 مم لمدة 90 دقيقة ، لضمان الإزالة الكاملة للتوتر الداخلي خلال فترة الزمان والزمن في الوقت المناسب. بيرليت لترسيب بشكل موحد ، وتحسين اللدونة وصبدة أنبوب الفولاذ ؛ ③ "طريقة التبريد" - باستخدام "تبريد الهواء" أو "التبريد البطيء" ، مع سرعة التبريد التي يتم التحكم فيها في 3 درجة - 8 /دقيقة ، لتجنب توليد الإجهاد الداخلي مرة أخرى بسبب التبريد السريع. يمكن تلخيص التأثير الكلي لعملية "التطبيع + التخفيف" على أنها ثلاث نقاط: ① "تحسين الحبوب الدقيقة" - من خلال أوستنيتينيت التطبيع وتبريد الهواء ، والحصول على بنية الحبيبات الدقيقة ، وتعزيز القوة والصلبة ؛ ② "القضاء على الإجهاد الداخلي" - من خلال عملية التخفيف ، قم بإلغاء الإجهاد الداخلي الناتج أثناء عمليات تصنيع الأنبوب والصلصة (يمكن أن يسبب الإجهاد الداخلي تشوهًا وتكسير أنبوب الصلب أثناء التخزين أو الاستخدام) ؛ ③ "تحسين البنية والخصائص" - تجعل البنية المجهرية للأنبوب الصلب مستقرًا كـ "غرامة- الحبيبات في الفريت + carbides الموحدة الموحدة" ، وضمان قوة الشد أكبر من أو تساوي 415 ميجا باسا ، أو تأثير امتصاص أكبر من أو تساوي 27 j ، أو الصلبة أقل من 207 hb. تجدر الإشارة إلى أنه أثناء عملية معالجة الحرارة ، يجب استخدام "أفران المعالجة الحرارية المستمرة" أو "العربة - نوع أفران المعالجة الحرارية" لضمان درجة حرارة موحدة في الفرن (اختلاف درجة الحرارة أقل من أو تساوي ± 10 درجة) إذا كانت تجنب الأداء المحلي غير - بسبب درجة الحرارة غير المسبقة {} بعد المعالجة الحرارية ، يجب ضبط معلمات العملية (مثل زيادة درجة حرارة التخفيف ، وتوسيع وقت الحجز) ، ويجب إجراء المعالجة الحرارية مرة أخرى.
السؤال 4: كيفية التحكم في جودة السطح (مثل الشقوق ، الجرب) أثناء عملية تصنيع أنابيب الصلب ASTM A335 P22؟
تؤثر جودة سطح أنابيب الصلب ASTM A335 P22 بشكل مباشر على مقاومة التآكل وعمر الخدمة. يتطلب المعيار أن تكون الأسطح الداخلية والخارجية للأنابيب الفولاذية "ناعمة ، بدون شقوق ، طيات ، جرب ، delamination ، الخدوش ، إلخ" أثناء عملية التصنيع ، من الضروري البدء من "التحكم في المصدر" و "فحص العملية" ، والتدابير المحددة هي كما يلي: أولاً ، التحكم في المصدر (منع توليد العيوب): ① "مراقبة جودة البليت الصلب" - البليت الصلب هو المادة الخام لتصنيع الأنبوب. إذا كان سطح البليت الصلب يحتوي على شقوق أو جرب ، فسيتم موروثها بسطح أنبوب الفولاذ بعد تصنيع الأنبوب. لذلك ، يجب إجراء 100 ٪ "اكتشاف عيب السطح" (اختبار الجسيمات المغناطيسية MT أو اختبار الاختراق PT) على البليت الصلب. بعد اكتشاف العيوب ، يجب تنفيذ "الطحن" (باستخدام عجلة الطحن للتلميع حتى يتم القضاء على العيب ، مع عمق الطحن أقل من أو يساوي 5 ٪ من قطر البليت الصلب). لا ينبغي استخدام الملاذات الفولاذية غير المؤهلة في تصنيع الأنبوب ؛ ② "التحكم في عملية التسخين" - يجب أن تكون درجة الحرارة في فرن التدفئة موحدة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية (التي تتجاوز 1300 درجة) مما يسبب الأكسدة الشديدة على سطح البليت الصلب (تشكيل مقياس أكسيد سميك) ، ومقياس الأكسيد عرضة للضغط في سطح أنابيب الفولاذ أثناء الثقب ، تشكيل "scabs" ؛ في الوقت نفسه ، يجب إدخال الغاز الواقي (مثل النيتروجين) في فرن التدفئة لتقليل التلامس بين سطح البليت الصلب والأكسجين ، مما يقلل من درجة الأكسدة ؛ ③ "التحكم في عملية تصنيع الأنبوب" - أثناء ثقب المتداول الساخن ، يجب فحص الرأس العلوي بانتظام (استبدل الرأس العلوي كل 100 فاتورة فولاذية) ، لتجنب ارتداء الرأس العلوي مما تسبب في "الخدوش" أو "طية" على السطح الداخلي للأنبوب الصلب ؛ أثناء الرسم البارد ، يجب أن يستخدم القالب سبيكة صلبة عالية- (مثل سبيكة WC - ، وأن تكون مصقولة بانتظام (خشونة السطح أقل من أو تساوي 0.8 μM) ، لتجنب خشونة سطح القالب التي تسبب الخدوش على السطح الخارجي ؛ في الوقت نفسه ، يجب أن يكون فيلم الفوسفات قبل الرسم البارد موحدًا (السماكة 5 - 10 ميكرون) ، لتجنب انفصال فيلم الفوسفات مما يسبب زيادة الاحتكاك المحلي و "Assagions" ؛ ④ "التحكم في عملية التبريد" - أثناء تبريد الهواء لأنابيب الصلب الساخنة - ، يجب ألا يتم تكديسها معًا لمنع "الأكسدة الثانوية" التي تسببها درجة الحرارة المرتفعة المحلية ، وتشكيل عيوب مقياس الأكسيد ؛ يجب أن تكون أنابيب الصلب الباردة - حمض - على الفور لإزالة مقياس الأكسيد ، لتجنب أن يتم دمج مقياس الأكسيد بإحكام مع المادة الأساسية ولا يمكن إزالته لاحقًا. ثانياً ، تفتيش العملية (الكشف في الوقت المناسب للعيوب): ① "فحص السطح عبر الإنترنت" - أثناء تصنيع أنبوب المتداول الساخن ، بعد التحجيم ، يجب إعداد "اختبار تيار الدوامة عبر الإنترنت (ET)" أو "اختبار الجسيمات المغناطيسي عبر الإنترنت (MT)" لإجراء فحص 100 ٪ لسطح الفولاذ. يمكن أن يكتشف اختبار تيار الدوامة السطح وقريبًا- (عمق أقل من أو يساوي 2 مم) من الشقوق ، الخدوش ، وما إلى ذلك ، واختبار الجسيمات المغناطيسية يمكن أن يكتشف عيوب فتح السطح - (مثل الشقوق ، الثقوب الغازية) ؛ أثناء تصنيع أنبوب الرسم البارد ، يجب إجراء "اختبار الاختراق عبر الإنترنت (PT)" بعد الانتهاء ، لاكتشاف العيوب السطحية -. ② "فحص أخذ العينات في وضع عدم الاتصال" - لكل مجموعة من أنابيب الصلب ، يجب اختيار 5 ٪ (3 أنابيب على الأقل) بشكل عشوائي للتحقق من أي عيوب من السطوح الداخلية والخارجية "(تمت ملاحظتها مع المصباح أو المنظار للتحقق من السطح الداخلي) ، للتحقق من أي عيوب مثل الأرجيف ، والليل. في الوقت نفسه ، يجب اختيار أنببين من أجل "الفحص المعدني" لمراقبة ما إذا كانت هناك شوائب تحت السطحية (عمق أقل من أو يساوي 0.5 مم) على السطح. ③ "معالجة العيوب" - بعد اكتشاف عيوب السطح ، يجب النظر في نوع وعمق العيب للعلاج: إذا كان عمق العيب أقل من أو يساوي 10 ٪ من سماكة جدار الأنابيب ، فيمكن إزالته عن طريق "التلميع" (سماكة الجدار بعد التلميع لا يزال يحتاج إلى تلبية المتطلبات المعيارية) ؛ إذا كان عمق العيوب> 10 ٪ ، أو أنه عيب شديد مثل الشقوق ، والتخلص ، وما إلى ذلك ، يجب الحكم على أنبوب الفولاذ هذا على أنه غير مؤهل وملصق ، ويُمنع لإصلاحه ووضعه في الإنتاج. من خلال تدابير التحكم أعلاه ، يمكن أن تضمن جودة سطح أنابيب الصلب P22 تلبية معايير ASTM A3.
