1 缺陷(欠)分析
对无缝钢管生产中产生的主要缺陷类型的研究，由于受生产环境、试验条件、技术装备以及研究工作断续等因素的限制，有些问题没有给出结论，只提出了一些看法，也希望同行们能够参与讨论。
1．1 内折
内折是指在钢管的内表面呈片状、直线状或螺旋状的折叠。关于采用连铸坯轧制产生的内折问题，近年有关专家学者通过试验分析提出：内折的产生与中心疏松、芯部缩孔以及柱状晶在铸坯内呈现的程度有关[ 。因为严重的管坯中心疏松在穿孔的咬入阶段会造成芯部开裂并在后续的穿孔、辗压过程中形成内折：缩孔由于在加热时内表面被氧化，穿孔过程中又不能被焊合而形成内折，纵向剖开铸坯发现缩孑L在铸坯内是不连续的，所以只产生管端内折 而管坯内部的缩孑L由于穿孑L过程中形成的“隔墙”作用不会被氧化而产生内折：对柱状晶来讲，有试验表明柱状晶的粗化度越大其塑性越差，内折率越高。还有一些研究分析表明，连铸坯的内折除与中心疏松、缩孑L和柱状晶有关外，还与中心疏松区偏心有关，中心疏松区偏心的连铸坯其内折率远高于无偏心或偏心小的连铸坯。另外，统计分析还发现内折率与碳当量大小有关，钢种的碳当量越大．生产出的钢管内折率越高，见表1。
表1钢管的碳当量与内折率的关系 ％
钢种编号 1 2 3 4
碳当量 o．541 o．525 o．535 o．559 o．561 o．621 o．647 o．665 o．657 o．658 o．679 o．718 o．765
内折率 4．38 3．59 3．30 3．89 4．77 4．37 4．25 4．53 4．23 6．01 6．70 6．54 6．77
上述所讨论的内折是与铸坯内在质量以及材料本身有关 而定心内折、顶头前压下量过大、椭圆度过大产生的内折以及加热等原因产生的内折这里不加论述。从统计分析看连铸坯的内折率大大高于轧坯．用 270 mm连铸坯改轧成 110 mm圆坯再进行轧制试验，其内折率大大降低。相当部分直线型内折是由磨损的芯棒造成的。
这是由于芯棒表面严重磨损形成凹槽 这种芯棒在轧制时使钢管内表面形成纵向凸棱，再继续轧制时凸棱被辗压而形成线性折叠。线性内折(又称翘皮)一般折叠部分较窄，易于修磨掉。螺旋状内折可分为2类：一类与使用严重磨损的顶头有关，这种内折螺距较短：还有一类与穿孔前的工序有关，目前还不能完全断定是与铸坯内在质量有关，还是加热不当造成的，这类螺旋状内折螺距较大．折叠部分较窄
1．2 外折
外折是指在钢管外表面与钢管的轴线成一定角度的折叠。外折的产生主要是由管坯的缺陷引起的，可分为3类：第1类是管坯表面的严重渣孑L和带有陡棱的凹坑，这类缺陷经轧制后在钢管外表面形成片状外折。第2类是管坯皮下裂纹(气泡)，这类缺陷在管坯表面检查时很难发现，只有在低倍检验时才能被显示出来。这类缺陷在加热时将会延伸、扩展，轧制后形成较长的外折并与钢管轴向成一定角度。第3类是管坯纵向裂纹，这类缺陷在加热后也将延伸、扩展，严重的在加热后管坯就已裂开，轧制后形成更严重的外折．有时甚至整管裂开。第l类和第3类缺陷在管坯检查时能够发现，绝大部分可以被查出剔除．但有少部分很难发现而流人下工序。第2类缺陷尽管采用低倍检验可以发现，但由于低倍检验属抽检而且比例很低，有时也难以查到庄钢等：连轧无缝钢管产品缺陷(欠)分析轧制工具也是产生外折的原因之一。当使用严重磨损或掉肉的导板时，就会在毛管表面产生严重的划伤．进人下道工序轧制后就会被辗压成螺旋形外折。这种螺旋形外折螺距较小，折叠程度较轻。(前期轧制114*9的27SiMn)目前随着企业管理水平提高，规范操作，这种外折缺陷极少发生。
1．3 壁厚不均
壁厚不均是指钢管在同一截面上或沿长度方向上壁厚最薄点、最厚点与名义壁厚偏差较大(GB5310、GB 3087界定为偏差值超过壁厚公差的
80％)。连轧管机组的壁厚不均主要产生在穿孑L机上．其核心问题就是轧件在穿孑L过程中与轧制中心线的相吻合程度，包括人口导管、轧辊、导盘(导板)、定心辊、顶杆与轧制中心线对中；轧件在轧制过程中的稳定性(如厚壁管轧制——因顶杆较细，轧件旋转甩动较大使轧制不稳定)：过大的扩径量，另外管坯加热不均(如管坯与炉底接触带即阴暗面)、定心偏斜等都会对壁厚产生不良影响。除穿孑L机外，连轧管机的辊缝调整不当也会造成壁厚不均。穿孑L机产生的壁厚不均呈螺旋状．连轧管机产生的壁厚不均呈直线状。近些年新建的机组都在穿孑L机上采用了机内定心．这对毛管的前端壁厚乃至整管壁厚的改进起到明显的效果。
1．4 结疤
结疤是指在钢管内外表面上呈现斑疤状的缺陷。产生的主要原因：①穿孑L导盘、轧辊粘结异物(俗称粘钢，尤其在生产低碳钢、不锈钢时)继续轧制时，那些被粘结的异物就会在钢管的外表面留下斑疤：②穿孑L毛管尾端的耳子在芯棒插人时被带进毛管内．轧制后形成内结疤。
1．5 内麻坑
内麻坑是指在钢管内表面上呈现出带状或片状分布的麻坑。这种缺陷主要是与除氧化剂有关。是除氧化剂组成成分或颗粒度不符合要求．二是除氧化剂受潮结块变质，上述不合格的除氧化剂被喷入荒管后不能完全与氧化铁皮反应而结成硬块，这些硬块在轧制时被压人钢管内表面而形成麻坑 三是除氧化剂喷吹量不足，造成除氧化剂与氧化铁皮反应不完全而结成硬块。内麻坑缺陷产生在母管的后半段，多发生在秋末冬初，有时也发生在阴雨天，呈批量出现，麻坑内大部分有颜色呈灰褐色或灰黑色的异物，深度有时达45mm并有被辗压的痕迹。
1．6 内直道(内棱子)
内直道是指在钢管内表面呈现有一定宽度和高度的沿纵向的凸棱或划道的缺陷。一般有2种情况，一种是在连轧轧制过程中，芯棒与毛管内表面产生相对滑动摩擦，而且在轧制过程中经常出现铁耳子将芯棒刮伤，以及芯棒表面龟裂而掉肉的现象随着芯棒使用次数增加，磨损逐渐增加并在刮伤或掉肉的局部形成了沿轴线方向的凹槽，这种带有凹槽的芯棒在轧制过程中与钢管内壁接触时就在钢管内表面形成了与芯棒凹槽相对应的凸棱即内直道。另一种情况是，芯棒表面因润滑不好，粘结了除氧化剂与氧化铁皮反应后的熔融液渣，这种芯棒在轧制时就会在钢管的内表面产生一定深度的划道。
1．7 轧折
轧折是指在钢管表面沿纵向局部或通长呈凹陷皱折状的缺陷[2]。当连轧过程中机架之间金属秒流量不等时。某两机架之间产生严重堆钢轧制，造成孔型过充满致使金属被挤入辊缝处，在经过下一机架或脱管机时发生叠轧形成轧折。此种缺陷多发生在薄壁管或新辊开轧时，主要产生在连轧后段。当在轧制过程中突然出现一个不稳定因素如安全臼断时。轧折更容易产生。
1．8 辊痕(辊印)
辊痕是指在钢管外表面规律性出现的疤痕或压印缺陷，即轧辊(连轧辊、脱管辊、定减径辊)、传送辊表面被金属硬物碰伤后，在轧制或传送钢管时在其外表面留下的压痕。连轧辊表面的碰伤主要是来自毛管尾端的耳子和芯棒端部的撞伤，尤其在轧制气瓶管时因毛管的壁厚比耳子的厚度小，当耳子被带人轧机时极易将轧辊硌伤。另外。轧制薄壁管时毛管尾端的飞翅也容易将轧辊硌伤。传送辊表面的碰伤主要是钢管管端向下弯曲，在辊道上运行时撞击辊面形成的。上述缺陷有很强的规律性．可以根据其间隔的距离和呈现的形状确定产生的位置。通常由连轧辊造成的辊痕多在后两架，形状呈结疤状，传送辊产生的辊痕主要在脱管机出口后辊道上，形状呈指甲痕，深度较浅，但排列很密。脱管辊、定减径辊也有辊痕产生，但比例很少且深度较浅。
1．9 发纹
发纹是指在钢管外表面呈现很细的纹状的缺陷。在连轧管机组轧制过程中，由于辊速差的原因(辊底线速度最小，辊肩线速度最大)，在靠近辊肩处，轧辊的线速度大于毛管的运动速度．轧辊与轧件之间形成了较大的滑动。随着轧制支数的增多，在靠近辊肩处的轧辊表面逐渐粘结了瘤状金属物，随着轧制支数进一步增加，这种瘤状物逐渐呈锥状。这种粘结有瘤状物的轧辊轧制毛管时就会在毛管的表面留下压、划的痕迹，在经过后几架次的轧制和后工序脱管和定(减)径机的轧制后，钢管被减壁、减径延伸，那些后来留在毛管表面的压、划痕缺陷就变成了细长的发纹。这种缺陷有时用肉眼很难发现，用磁粉检查时会清晰暴露出来．缺陷的深度一般在0.1—0.3mm。轧辊表面严重粘结瘤状物多发生在连轧管机的前3架，穿孔机来料过大、轧辊冷却水不足、辊面硬度不够都会加速辊面结瘤。
1．10 划(擦)伤
划(擦)伤可分为热态和冷态划伤。热态划伤的划痕与管体呈同一个颜色，冷态划伤的划痕呈白亮色。冷态划伤主要是机械划伤如辊道、接料臂、传送链，矫直辊及出入El导槽(管)等，另外吊运过程也会产生一些划伤。热区划(擦)伤与工具如轧辊、导槽(管)、设备如定心辊、辊道等有关。这里主要描述的是由热区再加热炉炉内辊道引起的划伤．因这类缺陷在生产中大量产生，尽管其深度较浅仅0.3mm左右。但由于批量出现且在每支管子上通体呈带状，严重地影响了钢管的外观质量，使用户难以接受。这种划伤的产生有2个原因：一是由于炉内个别辊子卡住不能旋转，在高温下辊面粘结了氧化物，当荒管经过这一辊道时粘结的氧化物就会将荒管的外表面划伤。这种划伤的划线较长。二是辊速与轧件存在速度差，当荒管从再加热炉出炉并进入定(减)径机时，其运行速度受到定(减)径机轧制速度的限制而立即减小，但炉内辊道还以原运行速度转动，此时辊道表面的线速度大于荒管运行的线速度，以致辊道表面粘接的氧化物就会划伤荒管外表维普资讯 http://www.cqvip.com跚与砚究 29面。一般这种划伤产生的划线较浅较短，呈断续状，多出现在荒管的后半部分。
1．11青线
青线是指在钢管外表面，与轧辊辗缝相对应，沿轴线方向1—3条线呈现通体的线形轧痕。产生的主要原因：①脱管机、定(减)径机孑L型错位；②定(减)径机轧辊孑L型设计不合理，长轴半径尺寸偏小(椭圆度过小)，造成孑L型过充满；③轧辊辊边倒角过小：④轧辊装配辊缝间隙过大等。
1．12 离层(分层)
离层是指在钢管的内外表面出现的片状或螺旋状的分层缺陷。产生的主要原因：管坯内含有大型的非金属夹杂物；连铸的铸余没有切净。这些含有缺陷的管坯经轧制后形成上述缺陷。
1．13 裂孔(孔洞)、拉凹
裂孔是指在钢管上呈现出有规律性孑L洞；拉凹是指在钢管内表面沿纵向排列成串的凹坑，实际上是裂孔缺陷的一种初期形式。这2种缺陷在形态上都呈现出明显受拉的痕迹。形成的主要原因是由于在孔型设计中(考虑辊缝、开VI角)不可避免的不均匀变形产生的附加拉应力和因辊速差产生的拉应力以及因芯棒与毛管内壁之间的摩擦产生的拉应力这3个力的叠加．再加上调整不当使机架之间形成拉钢而产生的拉应力，当叠加的拉应力>被轧金属的抗拉强度时，金属就会被拉裂而形成孔洞，当金属的屈服强度<叠加的拉应力<抗拉强度时，金属就产生塑性变形而形成拉凹(在产生塑性变形的同时应力释放)。
在实际生产中管坯的加热不均匀会增加不均匀变形的程度．穿孔来料过薄会造成连轧金属秒流量不等而产生拉钢，上述原因都会增加裂孔、拉凹缺陷产生的可能。芯棒表面状态不好、润滑不好以及限动速度过低造成芯棒与毛管内壁之间的摩擦力过大是产生内表面拉凹的更直接原因。另外径壁比D／S越大．裂孔、拉凹产生的概率越高；轧件的合金含量越高，塑性越低(在相同的D／S情况下)，裂孔、拉凹的发生率越高。
1．14 外麻面(麻点)
外麻面是指在钢管外表面出现的较大面积的麻点缺陷。产生的主要原因是由于钢管在再加热炉内停留时间过长或再加热炉温度过高，致使钢管表面的氧化铁皮过厚，当这样的钢管经过定(减)径机庄钢等：连轧无缝钢管产品缺陷(欠)分析轧制时，其没有被除掉的氧化铁皮(有些合金钢管氧化铁皮很难被除净)被压人金属表面，在后续工序加工时氧化铁皮脱落形成麻面。另外，钢管在烧嘴附近停留时间过长也会造成表面局部烧损或点蚀而形成麻点或麻坑(麻坑——指麻点较深的缺陷，不可修磨)。
1．1 5 内六方
内六方是指钢管内圆呈六方状。产生于三辊定(减)径机轧制过程中，多出现在减径量较大的中、厚壁钢管上。产生的主要原因是钢管在减径过程中金属除了沿纵向流动外，还有一部分金属向横向流动．即向着阻力最小点——辊缝处内壁流动。三辊定(减)径机有3处辊缝，对应下一个机架的3处 辊缝正好与前一个机架孑L型顶部相交，所以在整个机架排列中在横断面上就形成6处辊缝，这使得钢管通过定(减)径机时呈现出2种趋向：一种趋向是前一个机架孑L型顶部的金属向辊缝处内壁流动，而后一个机架孑L型顶部的金属也向辊缝处内壁流动，这样来回交叉，使钢管横断面上的壁厚形成了周期性变化：另一种趋向是由于辊速差的作用，在辊缝处的线速度最大．大于金属的流动速度，金属受纵向拉应力作用而增厚很小。这2种趋向的结果使孔型在3Oo角处钢管壁厚增厚较多，在辊缝处壁厚增厚很少(甚至不增厚)，最终使钢管内圆呈现出有规律性的六方状。
2 结 语
论述连轧管机组生产无缝钢管过程中容易产生的缺陷(欠)，是为了探求在实际生产中如何严格控制产品质量，方便生产操作人员、技术监督人员以及生产技术人员在工作中准确判断产品质量，找出缺陷的产生原因，从而达到在本工序消除缺陷，把高质量的产品提供给下道工序(用户)，最终达到提高钢管产品质量的目的。
3 参考文献
1朱景清，傅晨光，刘宏宇，等．连铸圆管坯的质量及其控制(上、下)[J]．钢管， 2003，32(1)：14-20；2003，32(2)：l3一l6．
2 卢于逑．热轧钢管生产问答[M]．北京：冶金工业出版社，1991．