Årsakene til bøyningen av langsgående sveisede rør og hvordan de rettes ut

Årsakene til bøying av stålrør med rette søm og metodene for retting involverer materialvitenskap, prosessteknikker og mekaniske prinsipper.

1. Materialer og gjenværende stress

• Rullende restspenning:Under rulleprosessen av stålplaten, på grunn av ujevn avkjøling eller deformasjon, dannes det restspenning inne i platen. Etter at røret er rullet, frigjøres spenningen, noe som får røret til å bøye seg.
• Kjemisk komponent segregering:Fordelingen av elementer som karbon og mangan i stålemnet er ujevn, noe som resulterer i lokale forskjeller i styrke. Dette fører til deformasjon under påfølgende bearbeiding.

2. Formings- og sveiseprosess

• Formingsavvik:Ujevn rullepressing under valseprosessen eller slitasje på formen forårsaker inkonsekvent krumning av røret.
• Sveisetermisk påvirkning:For langsgående sømsveising brukes høy-sveising (ERW) eller nedsenket buesveising (SAW). Sveiseområdet varmes ikke jevnt opp, og etter avkjøling er spenningsfordelingen ubalansert. Spesielt ved enkel-sveising er den mer utsatt for å bøye seg mot sveisesiden.
• Asymmetri i sveisekanthøyde:Høydeforskjellen mellom de indre og ytre overflatene av sveisen skaper en "ribbeeffekt", som får rørlegemet til å deformeres når det avkjøles.

3. Kjøling og varmebehandling

• Inhomogen kjøling:Forskjeller i kjølehastigheter under bråkjølings- eller normaliseringsprosesser, noe som resulterer i mikrostrukturelle påkjenninger (som de forskjellige volumene av martensitt og ferritt under transformasjon).
• Ifeil temperatur under retting:Ved varmretting var temperaturen lavere enn rekrystalliseringstemperaturen (for karbonstål, ca. 600 grader). Dette resulterte i utilstrekkelig materialplastisitet, og den elastiske gjenvinningen etter utretting førte til sekundær bøyning.

4. Lagring og transport

• Feil støtte:Ved stabling i flere lag var avstanden mellom støttene for stor, noe som førte til at den midtre delen av røret sank under sin egen vekt og gjennomgikk plastisk deformasjon.
• Temperaturgradient:På grunn av temperaturforskjellen mellom solsiden og skyggesiden ved utendørs lagring, forårsaker termisk stress bøyning.

1. Mekanisk retting (kald retting)

• Rullerettingsmaskin:

1. Prinsipp: Ved å bruke flere sett med sammenflettede retteruller for gjentatte ganger å utføre plastikk-bøying på stålrøret, elimineres krumningen gradvis.
2. Nøkkelparametere:Rulleavstand (vanligvis 0.8 - 1.2 ganger rørdiameteren), reduksjonsmengde (bør overstige flytegrensen, men være lavere enn strekkstyrken), rettehastighet (for karbonstål er den vanligvis 20 - 40 m/min).
3. Nøkkel punkter for justering:Bruk "omvendt bøyemetode". Juster reduksjonsmengden til den tilsvarende rullegruppen i henhold til posisjonen til bøyepunktet. For store svinger er det nødvendig å passere flere ganger.

• Trykkrettingsmaskin:

Det gjelder lokale harde bøyninger. Den tar i bruk tre-punkts bøyeprinsippet, legger trykk på den konvekse siden av bøyningen, og bruker samtidig et mikrometer for å overvåke rettheten i sanntid (målet er mindre enn eller lik 1,5 mm/m).

2. Varm retting
• Flammeretting:

1. Metode:Bruk en oksygen-acetylenflamme til å påføre varme i en bånd-lignende måte på den konvekse buede siden (temperatur 700 - 850 grad, viser en mørkerød farge), avkjøl og trekk tilbake for å rette ut.
2. Tekniske punkter:Oppvarmingsbredden bør ikke være mer enn det dobbelte av rørets veggtykkelse, og dybden bør ikke overstige en-tredjedel av veggtykkelsen. Unngå overdreven oppvarming som kan føre til at korn blir grovere.

• Generell varmebehandlingsretting:
For rør med høy restspenning gir spenningsavlastende-gløding (oppvarming til 580–650 grader, holde i en periode og deretter avkjøles sakte) kombinert med mekanisk utretting bedre resultater.

1. Online overvåking:

Bruk en laserskanner for kontinuerlig å måle retthet (som LAP-lasermålesystemet), og dataene føres tilbake til rettemaskinens PLS for automatisk justering.

2. Prosessoptimalisering:

• Under sveising, utfør dobbel-synkron sveising for å redusere asymmetrien i varmetilførselen.
• Kontroller den endelige valsetemperaturen over Ar3-fasetransformasjonspunktet (omtrent 850 grader for lavlegert stål), og unngå to-sonevalsing.

3. Lagringsspesifikasjoner:

 Bruk V--formede salstøtter. Avstanden mellom støttene bør ikke være mer enn 1/3 av rørlengden. Unngå langvarig-ensidig-eksponering for direkte sollys.

For høy-fast stål (som X70 eller høyere), bør retteprosessen kontrollere deformasjonshastigheten til å være mindre enn 3 % for å forhindre utvidelse av mikro-sprekker.

For tynne-veggede rør (med et diameter/tykkelse-forhold større enn 40), kreves det en intern støtteform under utretting for å forhindre avrundingsfeil.

Etter utretting anbefales det å utføre ultralydtesting (UT), spesielt for å inspisere den varmepåvirkede sonen til sveisen.