Defekti uzrokovani zagrijavanjem prazne cijevi

Proizvodnja toplo valjanih bešavnih čeličnih cijevi općenito zahtijeva dva procesa grijanja od gredice do gotove čelične cijevi, odnosno zagrijavanje prije probijanja i probijanje gredice prije dimenzioniranja. Prilikom proizvodnje hladno valjanih čeličnih cijevi potrebno je srednje žarenje kako bi se uklonio zaostali napon čelične cijevi. Namjena svakog grijanja cijevi je različita, a peć za grijanje također može biti različita. Ako su procesni parametri i kontrola grijanja za svako grijanje neadekvatni, doći će do kvarova za praznu cijev (čeličnu cijev) i to će uticati na kvalitet čelične cijevi.

Svrha zagrijavanja otvora cijevi prije bušenja je poboljšati plastičnost čelika, smanjiti otpornost čelika na deformaciju i osigurati dobru metalografsku strukturu za valjanu cijev. Korištene peći za grijanje su prstenaste peći za grijanje, putujuće peći, peći za grijanje sa kosim dnom i peći za donje automobilsko grijanje.

Svrha ponovnog zagrijavanja perforirane cijevi prije dimenzioniranja je povećanje i ujednačavanje temperature perforirane gredice, poboljšanje plastičnosti, kontrola metalografske strukture i osiguranje mehaničkih svojstava čelične cijevi. Peći za grijanje uglavnom uključuju nožne peći za ponovno zagrijavanje, kontinuirane peći za podgrijavanje dimnjaka, peći za podgrijavanje kosih dimnjaka i električne indukcijske peći. Svrha termičke obrade čelične cijevi žarenjem u procesu hladnog valjanja je da se eliminiše radno očvršćavanje uzrokovano hladnom obradom čelične cijevi, smanji otpornost čelika na deformaciju i stvore uvjeti za kontinuiranu obradu čeličnih cijevi. Peći za grijanje koje se koriste u termičkoj obradi žarenja uglavnom uključuju hodajuće peći, peći s kontinuiranim kotrljajućim ložištem i peći s automobilskim ložištem.

Uobičajeni nedostaci otvora cijevi za grijanje su neravnomjerno zagrijavanje prazne cijevi (čelične cijevi), oksidacija, razugljičenje, pukotine od zagrijavanja, pregrijavanje, prekomjerno sagorijevanje, itd. Glavni faktori koji utiču na kvalitet grijanja cijevnog otvora su temperature zagrijavanja, brzine zagrijavanja, vrijeme zagrijavanja i zadržavanja te atmosfera u peći.

Temperature grijanja
prazni cijevi Temperatura je preniska ili previsoka, ili temperatura grijanja nije ujednačena. Ako je temperatura preniska, otpornost čelika na deformaciju će se povećati i plastičnost će se smanjiti. Kada temperatura zagrijavanja ne može jamčiti da se metalografska struktura čelika u potpunosti transformira u zrna austenita, povećava se sklonost pukotinama u tvornici cijevi u procesu vrućeg valjanja. Kada je temperatura previsoka, na površini prazne cijevi će doći do ozbiljne oksidacije, dekarbonizacije, pa čak i do pregrijavanja ili prekomjernog sagorijevanja.

Brzina zagrijavanja prazne cijevi
Brzina zagrijavanja slijepog dijela cijevi usko je povezana s stvaranjem pukotina u obliku grijanja u cjepi. Kada je brzina zagrijavanja previsoka, prazna cijev je sklona pucanju zbog zagrijavanja. Glavni razlog je taj što kada se temperatura površine prazne cijevi poveća, metal unutar prazne cijevi i na površini proizvodi temperaturnu razliku, što rezultira nedosljednim toplinskim širenjem metala i toplinskim naprezanjem. Kada termičko naprezanje premaši napon loma materijala, pojavit će se pukotine. Grejna pukotina prazne cevi može postojati na površini prazne cevi, ili može postojati unutra. Kada je prazna cijev sa pukotinom od grijanja probušena, lako je formirati pukotine ili nabore na unutrašnjoj i vanjskoj površini cjepiča.

Preventivne mjere: Kada je prazna cijev još uvijek na niskoj temperaturi nakon ulaska u peć za grijanje, treba usvojiti nižu brzinu zagrijavanja, a brzina zagrijavanja se može povećati s povećanjem temperature prazne cijevi.

Vrijeme zagrijavanja i vrijeme zadržavanja prazne cijevi
Vrijeme zagrijavanja i vrijeme zadržavanja prazne cijevi povezani su s defektima uzrokovanim zagrijavanjem, kao što su površinska oksidacija, razugljičenje, krupno zrno, pregrijavanje, pa čak i prekomjerno sagorijevanje. Općenito govoreći, ako je vrijeme zagrijavanja prazne cijevi na visokoj temperaturi duže, veća je vjerovatnoća da će uzrokovati ozbiljnu oksidaciju, razugljičenje, pregrijavanje, pa čak i prekomjerno izgaranje površine, au ozbiljnim slučajevima, čelična cijev će biti odbačena.

Mjere
Prevencija A. Uvjerite se da je prazna cijev zagrijana ravnomjerno i potpuno transformirana u austenitnu strukturu.
B. Karbidi se moraju rastvoriti u zrnima austenita.
C. Zrna austenita ne bi trebalo da budu gruba, a mešani kristali se ne mogu pojaviti.
D. Prazna cijev se ne može pregrijati ili pregorjeti nakon zagrijavanja.

Ukratko, kako bi se poboljšao kvalitet grijanja prazne cijevi i izbjegli defekti uzrokovani zagrijavanjem, treba obratiti pažnju na sljedeće aspekte pri formuliranju parametara procesa zagrijavanja prazne cijevi:
A. Temperatura grijanja mora biti tačna kako bi se osiguralo da je proces bušenja unutar najboljeg temperaturnog raspona za praznu cijev.
B. Temperatura grijanja treba biti ujednačena i nastojati da razlika u temperaturi grijanja između uzdužnog i poprečnog smjera prazne cijevi ne bude veća od ±10 stepeni C.
Gubitak sagorevanja metala je manji, a u procesu grijanja treba izbjegavati prekomjernu oksidaciju, površinske pukotine i lijepljenje praznih cijevi.
D. Sistem grijanja je razuman, a razumna koordinacija temperature grijanja, brzine grijanja i vremena grijanja (vrijeme zadržavanja) treba da se uradi kako bi se spriječilo pregrijavanje ili čak pregorevanje prazne cijevi.