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Q345B无缝钢管生产中凝固应力消除技术
发表时间:2011/3/8 信息来源: 本站
Q345B无缝钢管铸坯在凝固及冷却过程中主要受应力的作用热应力是铸坯表面与心部温度不同、收缩不一而产生的应力。最初,铸坯表面温度低,心部温度高,因而表面对中心产生压应力,反过来心部的阻碍作用使表面又受到拉应力。铸坯离开二冷区后,在空气中缓冷,表面温度回升,表面与心部温度逐渐趋于一致,但心部的温降速度超过表面,因而此时心部的收缩要大于表面,铸坯心部受拉应力,表面受压应力。组织应力是由于相变,体积发生变化而产生的应力。组织应力因相变的不同而具有一定的复杂性。当铸坯的表层发生奥氏体向珠光体(或马氏体)的转变时,引起表层体积增加;而心部奥氏体尚未向珠光体转变,此时对表层体积增大起阻碍作用,致使表层产生压应力,心部产生拉应力。机械应力是铸坯在下行和弯曲、矫直过程中受到的应力。弧形、椭圆形连铸机的铸坯在下行时要受到矫直应力的作用,矫直时铸坯内弧面受拉应力,外弧面受压应力。立弯式和直弧形连铸机的铸坯在顶弯时还要受到弯曲应力的作用。此外,设备对弧不准、辊缝不合理、铸坯鼓肚等也会使铸坯受到机械应力的作用。当铸坯所承受的拉应力超过该部位Q345B无缝钢管的强度极限和塑性允许的范围时,就会产生裂纹。在三种应力中,热应力、组织应力无疑起了关键作用,机械应力则加大了裂纹产生的可能性。铸坯的表面裂纹增加了Q345B无缝钢管精整的工作量,影响铸坯的热送和直接轧制,严重时会使铸坯报废;而中心裂纹会降低Q345B无缝钢管的性能,给Q345B无缝钢管留下隐患,因此必须设法减少由于应力造成的裂纹,措施有采用合理的配水和合适的冷却制度,以使铸坯的表面温度避开高温下的脆性区间,冷却要均匀,防止铸坯表面回热过快。对于Q345B无缝钢管裂纹敏感性强的钢种可采用干式冷却,使铸坯表面、心部温度趋于一致,大大减少热应力的产生。合理调节和控制钢液成分,降低钢中有害元素的含量,可确保减少铸坯的热裂倾向。保持严格的辊子形状和辊缝精度,减少辊间铸坯鼓肚和对中误差。
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