冷拔無縫鋼管的表面裂紋來自于兩個方面:一是管坯本身帶來的,與管坯表面缺陷的清理質量和酸洗時所產生的氫脆有關;二是在拔制過程中所產生的,主要是因鋼管在冷拔時產生的金屬不均勻變形導致過大的殘余應力而造成的,與金屬的塑性大小、拔管方式、孔型形狀、變形量、退火質量、酸洗質量、潤滑質量和拔制中心線偏移等因素都有關系。
管坯原因所致的鋼管表面裂紋
鋼管的塑性越低,退火質址越差,則金屬的變形抗力就越大,拔后鋼管產生裂紋的傾向性也就越大。
一旦管坯本身存在裂紋,該裂紋會在拔制過程中擴展。因此,在管坯投人使用前,應加強對其表面缺陷的檢查和修磨。
嚴重壁厚不均的管坯,在冷拔時會產生嚴重的不均勻變形,容易在拔后的鋼管表面造成裂紋。
管坯在酸洗時,因酸液與鐵基反應產生了氫原子,氫原子的一部分合成為氫氣逸出,一部分擴散到金屬內部并可能在顯微間歇、非金屬夾雜物處聚集,使金屬中的內應力增大而產生氫脆,降低了金屬的塑性。帶有氫脆的管坯拔制的鋼管容易產生裂紋。減小氫脆的措施有:當采用硫酸酸洗時,酸液的濃度和溫度不能太高,酸洗的時間不能太長,應在酸洗液中加入緩釋劑。鋼管酸洗后,可以在80~90℃的熱水中浸泡去氫,或在150-200℃下干燥去氫,或停放24h自然去氫。
冷拔工序導致的鋼管表面裂紋
鋼管在冷拔過程中,金屬存在沿軸向和沿周向的不均勻變形。金屬軸向不均勻變形導致的殘余應力可能會造成鋼管產生橫向裂紋甚至拉斷;周向不均勻變形導致的殘余應力可能會造成鋼管產生縱向裂紋甚至“破肚”。
無芯棒拔管工藝的金屬周向和軸向不均勻變形程度最大;長芯棒拔管工藝比短芯棒拔管工藝的金屬不均勻變形程度較小。因此,無芯棒拔制的無縫鋼管容易產生橫向和縱向裂紋。相對于其他拔管工藝,長芯棒拔制工藝更有利于減少鋼管的裂紋。