16Mn無縫鋼管裂紋內表面缺陷分析

其在高溫、高壓和急冷的惡劣條件下工作, 無縫鋼管穿孔頂頭是16Mn無縫鋼管生產中消耗量最大的關鍵工具之一.受機械疲勞和熱疲勞作用的影響,容易產生塌鼻、黏鋼、缺肉和開裂等形式的失效,使用壽命低,并且影響所生產的鋼管質量,特別是生產T22T23R102等中合金鋼時。生產中發現,生產這些合金鋼時如果變形量較大,則頂頭受壓過大,變形條件惡劣,容易發生鼻部黏鋼,嚴重時甚至造成軋卡。但隨著近些年火電技術的發展,這些鋼種需求量日益提高,因此,研制高質量長壽命的穿孔頂頭在生產中合金鋼中有著重要意義。

 頂頭失效損壞原因1.1塌鼻頂頭的鼻部塌陷,長度尺寸減小,半徑增大謂之塌鼻。頂頭的鼻部前端最先與管坯接觸,溫度瞬間升高,基體材料部分甚至全部奧氏體化。由于管坯作螺旋前進,因而鼻部前端受到很大的軸向力和旋轉摩擦力矩,這種劇烈摩擦和強大軸向力作用下,鼻部被燒熱軟化而壓堆戴帽

甚至全部熔化,造成塌鼻。

16Mn無縫鋼管黏鋼頂頭鼻部或工作錐段有管坯金屬黏著,輕者呈點狀、片狀,重者呈環狀。近20年來,隨著核電工業的發展,核壓力管道的安全問題受到廣泛的重視。美、英、德及其他國家也取得了許多成果[15]隨著研究的深入,成立了國際管道完整性研究工作組(IPIRG,美、德、日、法、英等近10個國家和地區參加。研究計劃IPIRG-1和IPIRG-2已陸續完成,積累了大量的試驗數據和經驗,對含缺陷核管道的承載能力和破壞形式得出了一系列有益的結論。其中幾個國家已推出了針對核壓力管道的缺陷評定規程。國從20世紀90年代開始對含缺陷核管道的完整性進行研究,特別是對破前泄漏(LBB研究[6-7],已基本消化吸收了國外的理論和評定方法。勞動部等部委也確立了一些管道研究的專題,正在形成適合我國的含缺陷核管道評定規程。由于幾個發達國家的試驗結果并不完全一致,再加上國內外管材的差異,要制訂最終適合于我國的含缺陷核管道評定規程,還需進行國產全尺寸管道的承載能力試驗研究。通過完成帶人工穿透裂紋20碳鋼管道抗彎矩能力的試驗研究,得出了一些參考結論。

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