焊接方矩管时因受挤压力作用,多余的金属和氧化物堆积于焊缝上部形成外表面毛刺;受挤压力和重力的共同作用,另一些多余金属和氧化物沿钢管轴线方向在内侧下垂形成内毛刺。
毛刺宽度通常在0.5-3mm左右,内毛刺高度是不均的,一般为0.2-0.6mm。个别高度可达1mm以上。外毛刺一般用刨削法清除,而内毛刺在方矩管内空间小,清除技术难度增加。由于内毛刺的存在,当方矩管再进行冷拔或冷轧精加工时,会在管内表面形成裂纹、折叠或划痕。因此对于方矩管来说不清除内毛刺就无法达到内表面质量要求,也无法进行后步工序加工。
清除内毛刺技术难度大,由于去内毛刺的装置在钢管内部,工作环境很差,看不见,摸不到,它受到带钢精度、机组设备精度、成形工艺、焊缝形状等影响,往往得不到保证。清除内毛刺,通常是在连续焊管生产线上清除,也可以采用离线方法清除。
目前清除方矩管内毛刺的方法主要有以下四种:
(一)辗压法
该方法是利用伸进管内的滚压装置,使内毛刺产生塑性变形,达到减薄内毛刺高度的效果;
(二)拉拔法
方矩管通过模具时,在浮动塞的环形刀刃作用下,清除管内毛刺;
(三)切削法
该方法是利用伸进管内固定刀刃或旋转切削头,对毛刺进行切削;
(四)氧化法
方矩管焊接开始时,用通气喷嘴向内焊缝喷射氧气流,利用焊缝焊接余热,使内毛刺加速氧化,并在气流冲出下脱落。
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炼钢是通过副探头测定碳含量,或对烟道中炉气连续检测分析预报终点碳。如尚未使用副和炉气分析预报等动态控制手段,仍然需要凭经验入工判断终点。人工判断方矩管终点碳量的方法有以下三种:
(一)取钢样
方矩管在正常吹炼条件下,吹炼终点拉碳后取钢样,将样勺表面的覆盖渣拨开,根据钢水沸腾情况可判断终点碳含量:
ω〔c〕=0.3%~0.4%时火花分叉较多且碳花密集,弹跳有力,射程较远;
ω〔c〕=0.18%一0。25%时火花分叉较清晰,一般分为4~5叉,弧度较大;
ω〔c〕=0.12%~0.16%时碳花较稀,分叉明晰可辨,分为3~4叉,落地呈“鸡爪”状,跳出的碳花弧度较小,多呈直线状;
ω〔c〕<0.10%时碳花弹跳无力,基本不分叉,呈球状颗粒;
ω〔c〕再低时,火花呈麦芒状,短而无力,随风飘摇。
同样,由于方矩管钢水的碳含量不同,在样模内的碳氧反应和凝固也有区别,因此可以根据凝固后钢样表面出现结膜和毛刺,凭经验判断碳含量。
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看火焰
转炉内碳氧化在炉口形成了火焰。炉口火焰的颜色、亮度、形状、长度随炉内脱碳量和速度有规律地变化,所以能够从火焰的外观来推断炉内的碳含量。在吹炼前期碳氧化量少温度低,所以炉口火焰短,颜色呈暗红色;吹炼中期碳开始激烈氧化,火焰白亮,长度增加,也显得有力;当方矩管钢水碳含量进一步降低到0.20%左右时,由于脱碳速度明显减慢,这时火焰要收缩、发软、打晃,看起来火焰也稀薄些。=
(三)看火花
在炉口有炉气带出的金属小粒,遇到空气后被氧化,产生火花。碳含量越高火花呈火球状和羽毛状,火花弹跳有力;随碳含量的逐渐降低火花依次爆裂成多叉、三叉、二叉,弹跳力也随之减弱;当碳ω〔c〕<0.10%时,火花几乎消失,跳出来的均是小火星和流线。
此外还可以用吹炼一炉钢的供氧时间和氧气消耗量作为拉碳的参考。同时采用红外碳硫分析仪、直读光谱仪等成分的快速测定手段验证人工判断方矩管终点碳量的准确性。
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